一个水稻穗发芽的主效qPHS-4基因的克隆与功能分析

穗发芽（pre-harvest sprouting）不仅造成水稻显著减产，而且稻米品质、贮存及种子质量均受到严重影响。利用IR24(高抗穗发芽水稻品种)和Asominori(易穗发芽水稻品种)杂交的重组自交系，定位了位于第4染色体上的RM3269-RM3742分子标记之间(324kb内)的一个抗穗发芽的主效qPHS－4基因。本项目在此基础上，采用已育成携带抗穗发芽的qPHS-4基因的近等基因系与轮回亲本Asominori(易穗发芽)杂交后代的遗传群体,通过生物信息学与现代分子生物学技术相结合对qPHS-4基因进行精细定位与克隆及其功能分析。本研究项目将探明水稻穗发芽性状的遗传机理，这将为利用分子标记辅助选择技术选育抗穗发芽水稻新品种提供极其重要理论和应用价值。

水稻穗发芽（pre-harvest sprouting）不仅造成水稻显著减产，而且稻米品质、贮存及种子质量均受到严重影响。抗水稻穗发芽的基因克隆和功能研究有利于探明水稻穗发芽性状的遗传机理，并为抗穗发芽水稻新品种育种提供理论指导。本研究利用IR24(高抗穗发芽水稻品种)和Asominori(易穗发芽水稻品种)杂交的重组自交系以及携带抗穗发芽的qPHS-4 基因的近等基因系与轮回亲本Asominori(易穗发芽)杂交后代的遗传群体, 通过图位克隆方法将qPHS-4 定位在65kb，然后通过生物信息学预测该区域含有6个候选基因（LOC_Os04g33280，LOC_Os04g33290，LOC_Os04g33300，LOC_Os04g33310，LOC_Os04g33320，LOC_Os04g33330），进一步对这6个候选基因DNA序列进行测序以及蛋白质序列分析，发现LOC_Os04g33280，LOC_Os04g33300，LOC_Os04g33320，LOC_Os04g33330的蛋白序列在Asominnori(易穗发芽水稻品种)与IR24(高抗穗发芽水稻品种)之间存在差异。项目并完成通过构建候选基因互补表达载体，通过农杆菌介导，对易穗发芽的Asominori水稻进行遗传转化，并获得一些转基因植株。