水稻多效性QTL Ghd7-2的克隆

在珍汕97/特青组合衍生的RIL群体，我们定位到每穗颖花数QTL Ghd7-2，近等基因系F2群体发现该QTL同时控制抽穗期，株高与每穗颖花数，并定位到0.5 cM区间。本申请将在此基础上，利用近等基因系F2大群体的极端隐性单株，采用图位克隆策略将基因精细定位到20 kb，进行比较测序，确定候选基因。通过转基因完成功能互补验证，确证分离该基因。利用原位杂交和RT-PCR技术揭示该基因的时空表达特点。用实时PCR技术分析其它已克隆的穗大小基因，株高基因和抽穗期基因与该基因的关系。用芯片杂交技术比较转基因阴性和阳性单株的基因表达谱差异，初步确定与Ghd7-2互作的基因。对世界范围收集的遗传多样性丰富的96份材料进行基因比较测序，分析基因的核酸多样性，借助关联分析，寻找优良等位基因,确定具有优良等位基因的亲本材料，直接为水稻高产育种提供有价值的基因源，提高水稻高产育种效率。

我们对第7染色体末端的一个同时控制株高、抽穗期和每穗颖花数的多效性QTL进行精细定位，通过比较测序确定了候选基因，并通过超表达转化验证了基因功能，完成了Ghd7-2的克隆工作。超表达Ghd7-2的珍汕97植株延迟抽穗期15天，增加株高18cm，增加每穗颖花数50%，单株产量增加8g。通过对分期播种的植株幼穗分化时期观察发现，Ghd7-2通过延迟营养生长期向生殖生长期转变而延迟开花期。通过不同日照的处理证实Ghd7-2是一个长日照开花抑制因子，通过Ehd1途径调控水稻抽穗期。Ghd7-2通过调控枝梗数影响水稻颖花数从而影响产量，且通过一条新的途径来调控水稻产量。对广泛收集的175份栽培稻和44份野生稻进行Ghd7-2编码区的比较测序，发现Ghd7-2对水稻在不同地区的适应性有着重要贡献。