1、紫葉稻因其直觀的顏色表型在水稻育種工作中具有一定的用途，常用作標(biāo)記性狀，受到遺傳研究的關(guān)注。本研究利用秈稻紫葉材料PZ10分別與粳稻品種日本晴和Sasanishiki雜交，對紫葉性狀進(jìn)行了紫稻經(jīng)濟農(nóng)藝性狀和光合性狀表現(xiàn)等進(jìn)行了研究分析，以及遺傳分析、基因定位群體的構(gòu)建和基因的精細(xì)定位，研究結(jié)果如下:
　　(1)紫葉稻光合作用指標(biāo)分析。用Li-6400光合儀對F3光合作用等生理指標(biāo)進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)3紫葉和和綠葉株系在抽穗揚花期，劍葉

2、的凈光合速率、蒸騰速率、胞間二氧化碳濃度和氣孔導(dǎo)度等指標(biāo)與光合作用相關(guān)的生理生化指標(biāo)在上午11時日照下，紫葉株系的劍葉的光合速率、胞間二氧化碳濃度和氣孔導(dǎo)度等均比綠葉株系有明顯的升高，但紫葉與綠葉之間的蒸騰速率的數(shù)據(jù)差異不大，表明紫葉的光合作用指標(biāo)并不降低。
　　(2)紫葉稻農(nóng)藝性狀分析。調(diào)查統(tǒng)計了紫葉和綠葉稻株系的分蘗數(shù)、株高、每穗粒數(shù)和千粒重，差異性顯著性分析結(jié)果顯示，分蘗數(shù)、劍葉寬、每穗粒數(shù)在兩者間有顯著的差異性，而在穗長、

3、株高、劍葉長、千粒重和單株產(chǎn)量上無顯著差異性。雖然紫葉稻株系表現(xiàn)為分蘗數(shù)較少，但由于穗粒數(shù)較多，因而紫葉稻并不因紫葉表型而影響產(chǎn)量。
　　(3)紫葉的遺傳分析分析和基因定位群體構(gòu)建。PZ10與日本晴和PZ10與Sasanishiki雜交，F(xiàn)1植株葉片表現(xiàn)均為綠色，PZ10/日本晴F2表現(xiàn)為465株綠色、135株紫色分離，X2值等于1.86;雜交組合PZ10/Sasanishiki F2表現(xiàn)為447株綠色、122株紫色分離，X2值等

4、于3.65，兩群體的綠葉稻與紫葉稻的遺傳分離比均符合3∶1的分離模型，表明PZ10受一對隱性基因控制的紫色表型。
　　(4)紫葉基因初步定位。利用覆蓋水稻標(biāo)記的12條染色體的1275個SSR和STS標(biāo)記引物對親本PZ10、日本晴和Sasanishiki進(jìn)行多態(tài)篩選，篩選出457個親本間有多態(tài)的標(biāo)記，多態(tài)率為35.8％，標(biāo)記間的平均遺傳距離為5.2cM。先用BSA法用這些多態(tài)性標(biāo)記對PZ10/日本晴F2分離后代的紫葉和綠葉基因池進(jìn)行

5、分析，發(fā)現(xiàn)在第4染色體上有4個標(biāo)記C1726、C3175、C3184和C0023與紫葉基因相關(guān)，這4個標(biāo)記均在同一個區(qū)域內(nèi)。利用這些標(biāo)記對F2分離出的全部135株紫稻植株進(jìn)行分析，確定這些引物標(biāo)記與紫葉性狀存在明顯的基因相關(guān)性，目標(biāo)基因被初步定位C3175和C0023之間的6.76cM區(qū)域內(nèi)。
　　(5)紫葉基因精細(xì)定位。進(jìn)一步擴大基因定位，根據(jù)后裔檢測，從分離的F2雜合體植株中收獲種子種F3株系，從中選擇綠葉表型775株、紫葉表

6、型225株進(jìn)行分子標(biāo)記分析;另一方面，在C3175和C0023之間的區(qū)段內(nèi)設(shè)計新的SSR引物139對，其中檢測出多態(tài)性標(biāo)記41對。利用這些多態(tài)性標(biāo)記對擴大群體的目標(biāo)位點進(jìn)行標(biāo)記分析，發(fā)現(xiàn)1個緊密連鎖的標(biāo)記C1254，該標(biāo)記與C0523的遺傳距離為0.5cM。分子標(biāo)記與葉色表型連鎖分析表明紫葉目標(biāo)基因位于標(biāo)記C1254與C0523之間的0.5cM的區(qū)域內(nèi)。
　　本研究結(jié)果為PZ10的紫葉基因克隆及其功能分析奠定了良好基礎(chǔ)，為深入了解