水稻控制中胚轴伸长的主效QTL（qML）的克隆及其功能分析

中胚轴伸长在种子深播顶土出苗中起到关键作用，出苗率的高低与中胚轴的长度密切相关。由于直播稻播种后发芽出苗差、成苗率低和易倒伏等问题，大大制约了直播稻的发展。. 用极端取样法初定位到控制中胚轴伸长的主效QTL，通过标记辅助选择构建近等基因系，研究主效QTL在不同覆土深度下对出苗的影响。利用回交自交群体，已把QTL分解成单因子的质量性状遗传模型，精细定位在染色体180Kb的范围内。继续扩大精细定位群体，测序发展分子标记，进一步精细定位在10-20Kb的范围内利用网络资源预测侯选基因，多来源的品种序列分析比对确定基因差异位点，分离克隆目的基因，并阐明基因的驯化史。构建不同的表达载体研究基因的功能，分析基因表达的时空性和组织特异性，探索中胚轴在逆境胁迫下的伸长规律和分子调控机理。充分利用精细定位中紧密连锁的分子标记，为中胚轴分子辅助育种提供行强有力的技术支撑，早日解决直播稻应用中存在的问题。

水稻直播作为一种简便、省力、高效的轻型栽培技术，在我国乃至东南亚国家日益受到重视，但由于直播稻播种后发芽出苗差、成苗率低和易倒伏等问题，大大制约了直播稻的发展。中胚轴伸长在种子深播顶土出苗中起到关键作用，出苗率的高低与中胚轴的长度密切相关，选育具有中胚轴伸长较长的品种对水稻直播具有非常重要的意义。 . 本研究用极端取样法初定位到控制中胚轴伸长的主效QTL-qML3，定位在染色体1cM的范围之内，再通过分子标记辅助选择连续回交到BC4F1，利用回交自交群体BC4F2，已把qML3分解成单因子控制的隐性质量性状遗传模式。通过进一步构建目标片段染色体片段代换系，把qML3精细定位在染色体18Kb的范围内。利用网络资源预测侯选基因，多来源的品种序列分析比对确定基因差异位点，分离克隆了目的基因，发现外显子上的一个C碱基突变成T碱基，氨基酸由天门冬氨酸变成了谷氨酸。利用半定量PCR分析发现qML3在水稻根、茎、叶、鞘和穗不同组织部位均有表达但表达差异不明显。同时利用另一套以kasalath为供体，日本晴为受体的染色体片段代换系，沙培条件下发现一个与qML3不等位的控制中胚轴伸长的主效QTL（qML1），目前已精细定位在染色体75kb的范围内。通过PEG6000模拟干旱处理水稻种子，中胚轴的伸长与抗旱性具有正相关。. 利用分子标记辅助选择，培育具有长中胚轴的品种对解决直播中存在的问题具有重要的现实意义。    .