中国芒抽穗期与分蘖相关基因等位变异与功能标记开发研究

原产于我国的中国芒（Miscanthus sinensis）是各国高度关注的、很有潜力的纤维素类能源作物之一，也是芒属能源作物遗传改良的重要种质资源。本项目拟在广泛收集中国芒种质资源的基础上，采用已开发的400余个SSR标记标定中国芒群体，检测并校正群体结构。根据模式植物及农作物中已克隆的与抽穗期及分蘖性状相关基因的编码区和调控区的保守序列设计简并引物，标定中国芒群体并对中国芒的抽穗期和分蘖性状进行关联分析，测定与目标性状关联的基因标签并基于等位序列变异开发功能标记。在中国芒杂交后代分离群体中对功能标记进行验证，通过功能标记的等位序列变异探讨中国芒在长期进化过程中的环境适应机理。本研究对中国芒优异基因资源挖掘、分子育种具有重要的理论和实践意义。

原产于我国的中国芒（Miscanthus sinensis）是各国高度关注的、很有潜力的纤维素类能源作物之一，也是芒属能源作物遗传改良的重要种质资源。本项目在广泛收集中国芒种质资源的基础上，采用已开发来自二穗短柄草的SSR 标记标定中国芒群体，检测并校正群体结构，中国芒群体可以分为5个亚群，亚群间表现出明显的地域区别，通过关联分析检测到与生物学产量等性状的位点，且部分位点连续两年均检测到；根据水稻及高粱基因组中已克隆的与分蘖性状相关基因（MsTAC1）的保守序列设计引物，分离该基因的全长，标定中国芒群体并对中国芒的分蘖角、分蘖数及生物学性状性状进行关联分析，测定与目标性状关联的基因标签并基于等位序列变异开发功能标记，控制分蘖角的基因也影响到生物学产量及抽穗期等重要农艺性状；分析了102份中国芒基因型的细胞壁组分及其转化效率，各基因型在测定的性状中均表现出明显的差异，纤维素、半纤维素含量及其降解效率随纬度的增高而增高，木质素含量随位点的增高而降低，通过相关性分析发现各性状与原生境的纬度具有显著的相关性，探讨中国芒在长期进化过程中的环境适应机理。；通过对比成熟期及收获期各种质资源地上部的养分含量，发现不同种质资源收获时期的养分动态变化规律，为培育低生产成本的中国芒新品种提供物质基础；中国芒以成熟种子为外植体的高效再生体系，愈伤诱导率及再生频率在种质资源间存在显著差异。本研究对中国芒优异基因资源挖掘、分子育种具有重要的理论和实践意义。