小麦赤霉素敏感型显性矮秆基因Rht12的精细定位

【作者】 孙林鹤； 单强强； 王冬至； 余慷； 李亚飞； 刘冬成； 孙家柱； 詹克慧； 张爱民； 阳文龙；

【机构】 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室； 中国科学院大学； 河南农业大学农学院/河南粮食作物协同创新中心； 中国科学院植物研究所；

【摘要】 【研究背景】矮秆和半矮秆是影响小麦产量的重要农艺性状。Rht12是1968年利用γ射线辐照诱变得到的赤霉素敏感型显性矮秆基因。它被定位在小麦5A染色体长臂,与SSR分子标记WMC410紧密连锁。Rht12具有很强的降低株高的作用,有着较大的应用潜力。明确Rht12的序列信息及其在GA调控途径中所起的作用,不仅对生产有着重要的指导意义,也有利于进一步揭示小麦株高的调控机制。【材料与方法】本研究以含Rht12基因的矮秆春麦品种宁98-2105为研究材料,用BSR-Seq和Wheat 660K SNP芯片分析等方法对Rht12进行精细定位,同时构建不同遗传背景的NILs群体用于表型考察。【结果与分析】以小麦中国春为背景的F2群体中高和矮的纯合极端个体各30株作为混池的BSR-Seq分析表明,Rht12定位于小麦5A染色体末端37.66 Mb的区间内。Wheat 660K SNP芯片分析显示在宁98-2105和矮秆混池中存在712个SNP位点缺失,其中412个定位于5A染色体。BSR-Seq分析结果表明在5AL末端,宁98-2105和矮秆混池中有100个SNP缺失和27个基因表达量为0。FISH的结果进一步证实,在宁98-2105 5AL末端存在大片段缺失。利用SSR分子标记进行扫描,确定该缺失区段大小为10.73 Mb。利用Rht12区间内的SSR分子标记在中国春为背景的大小为5,482的F₂群体中获得了34个重组体。将重组体自交挑选纯合重组个体。将纯合重组体在两个环境下种植,并对两年的株高数据进行统计。通过对比重组体基因型和表型的数据,将Rht12精细定位于SSR分子标记W5AC198和端粒之间,基于中国春全基因组拼接序列v0.4的物理距离约为11.21 Mb,遗传距离约为0.02 cM。W5AC198与染色体片段缺失区段的距离约为483 Kb。【结论】小麦Rht12精细定位于SSR分子标记W5AC198和端粒之间,物理距离约为11.21 Mb,遗传距离约为0.02 cM。5AL末端存在大片段缺失,该缺失区段大小为10.73 Mb。更多还原