利用水稻近等基因系精细定位和克隆孕穗期耐冷基因

低温是我国和世界水稻生产中的主要限制因子之一, 挖掘和育种利用水稻耐冷性基因,是提高水稻耐冷性的重要途经。水稻孕穗期是对低温反应最敏感的时期，这一时期的冷害造成的水稻产量损失最为严重。但是，目前还没有水稻孕穗期耐冷基因图位克隆的报道。本研究以目前世界上鉴定出来的孕穗期最耐冷品种昆明小白谷为供体亲本培育的耐冷近等基因系为材料，进行多年多点的分离群体耐冷鉴定,在10号染色体上检测到两个相邻的QTL，qCTB10-1为稳定表达的耐冷QTL，qCTB10-2对表型的贡献率为14.86%，并分别定位在0.6cM和3.2cM区间内。利用构建好的5840株BC7F2分离大群体及其F3家系，精细定位qCTB10-1 和qCTB10-2,利用生物信息学的方法，对定位区间内的候选基因进行预测，并克隆候选基因；通过转基因互补测验，验证候选基因的功能,初步分析目标基因的耐冷作用机制，最终为耐冷育种提供基因资源

低温是我国和世界水稻生产中的主要限制因子之一，挖掘和育种利用水稻耐冷性基因，是提高水稻耐冷性的重要途径。水稻孕穗期冷害导致产量损失最为严重，但是，目前水稻孕穗期耐冷基因克隆的报道却很少。因此，本研究利用孕穗期最耐冷的品种昆明小白谷为供体亲本构建的耐冷近等基因系及其分离群体，分别在昆明（海拔1916m，孕穗期多雨，温度16-200C）和阿子营（海拔2150m，温度17-180C冷泉水）两种冷害条件下进行两年两点的耐冷性鉴定。最终利用近等基因系ZL31与十和田回交构建的BC7F6群体进行精细定位，通过染色体步移法，寻找重组单株并逐渐缩小定位区间，目前已经将qCTB10-1定位在第10号染色体分子标记S1与S2之间，物理距离180kb。该区间包含32个预测基因，其中有4个候选基因与代谢相关，据文献报导，它们都参与花粉育性的调控，因此这4个候选基因是目前研究的重点。同时将qCTB10-2定位在第10号染色体分子标记S3与S4之间，物理距离300kb，该区间包含62个预测基因。现阶段正利用新开发的分子标记筛选重组单株，将两个定位区间缩小到最小区段的同时，对qCTB10-1的两个亲本间序列有差异的候选基因进行转基因功能验证，最终为耐冷育种提供基因资源。