《水稻品種N22種子休眠性QTL qSdn-1的候選基因驗證與功能分析》是江玲為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水稻品種N22種子休眠性QTL qSdn-1的候選基因驗證與功能分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：江玲
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水稻種子休眠性是關係到稻米品質和稻種質量的重要農藝性狀，是受主基因+多基因控制的數量性狀，且受環境條件的影響，迄今對調控該性狀的分子機制尚不清楚。在前期研究中，已構建了以南粳35為受體、N22為供體的，攜帶qSdn-1的近等基因系，利用近等基因系構建的次級分離群體，對qSdn-1進行了精細定位，將其限制在29.8kb範圍內，含3個完整的ORF。本研究擬在此基礎上，結合生物信息學的方法，分離克隆qSdn-1基因。對此區間進行測序，通過序列分析、同源性比較、表達譜分析、酵母雙雜以及轉基因研究進行功能驗證，結合前人已克隆的水稻種子休眠性相關基因（（包括OsDOG1、OsSdr4、OsVP1等）），利用近等基因系、轉基因材料及突變體材料，分析qSdn-1與其他控制休眠性基因間的關係，闡明其在水稻種子休眠和萌發控制途徑中的作用機制，同時獲得緊密連鎖或共分離分子標記為水稻適宜休眠性的分子育種提供基礎。
結題摘要
水水稻種子休眠性是關係到稻米品質和稻種質量的重要農藝性狀，是受主基因+多基因控制的數量性狀，且受環境條件的影響，迄今對調控該性狀的分子機制尚不清楚。在前期研究中，已構建了以南粳35 為受體、N22 為供體的，攜帶qSdn-1 的近等基因系，利用近等基因系構建的次級分離群體，對qSdn-1 進行了精細定位，將其限制在29.8kb 範圍內，含3 個完整的ORF。在前期研究基礎上，本研究進一步擴大群體進行精細定位，結合生物信息學方法和序列分析，分離克隆了qSdn-1基因，該基因編碼一個磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因，通過連續多年多世代多種構建的轉基因驗證、基因亞細胞定位、基因表達譜分析、代謝組分析、基因蛋白表達及酶活測定，驗證了基因的功能，利用近等基因系、轉基因材料及突變體材料，分析qSdn-1與其他控制休眠性基因間的關係，表明其是通過對ABA的回響不同，影響種子代謝，進而影響種子的休眠。同時，對N22的兩個弱休眠的突變體進行了轉錄組分析，分析了初步闡明了兩個突變體休眠性減弱的分子機制。獲得的近等基因系、轉基因家系以及緊密連鎖或共分離的分子標記，將為水稻適宜休眠性的分子育種提供基礎。
