利用改進(jìn)的MutMap方法克隆水稻雄性不育基因

陳竹鋒,嚴(yán)維,王娜,張文輝,謝剛,盧嘉威,簡智華,劉東風(fēng),唐曉艷,

1.深圳市作物分子設(shè)計(jì)育種研究院,深圳 518107;2.首都師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,北京 100089

雄性不育是影響水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一,但在另一方面,為了提高產(chǎn)量和獲取雜種優(yōu)勢(shì),在雜交育種過程中,雄性不育又具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值[1,2]。在水稻雜交制種過程中,雄性不育系的利用降低了生產(chǎn)成本,提高了制種產(chǎn)量,充分發(fā)揮了雜交的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),雄性不育又是研究水稻花發(fā)育分子調(diào)控機(jī)理的重要研究材料[3～6]。因此,開展水稻育性基因克隆不僅具有生產(chǎn)利用價(jià)值,而且具有重要的理論意義。

突變體是功能基因組學(xué)研究的重要材料,近年來,利用水稻突變體進(jìn)行水稻功能基因組學(xué)研究取得重大進(jìn)展[7～11]。分離克隆相關(guān)基因是研究利用突變體的前提和基礎(chǔ),目前水稻突變體基因克隆最常用的技術(shù)有圖位克隆(Positional cloning)、轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽(Transposon tagging)、T-DNA 插入(T-DNA tagging)和反向遺傳學(xué)(Reverse genetics)等技術(shù)。

但是,隨著各水稻基因組測(cè)序的完成以及二代測(cè)序技術(shù)的日趨成熟,MutMap克隆基因方法應(yīng)運(yùn)而生[12],該方法綜合運(yùn)用全基因組學(xué)、生物信息學(xué)、分子遺傳學(xué)和分子生物學(xué)等多學(xué)科交叉研究方法,結(jié)合高通量的二代測(cè)序方法,充分利用水稻重測(cè)序的數(shù)據(jù)及分析優(yōu)勢(shì),通過把突變體群體重測(cè)序結(jié)果與完全組裝的野生型基因組序列相比對(duì),找出水稻突變體基因。該方法大大降低了基因克隆成本,縮短了基因克隆時(shí)間。

本研究以 EMS(甲磺酸乙酯)誘……