【摘 要】
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杂草稻（weedy rice）是一种可以在水稻田中自然繁衍与普通栽培稻伴生并危害水稻作物生长的稻属植物。杂草稻形态与正常栽培稻相似,比栽培稻有着更强的竞争力,危害栽培稻生长发育从而影响水稻的产量和稻米质量,威胁水稻生产以及国家的粮食安全。本文通过对61个杂草稻种群以及对应田栽培稻品种进行萌发实验,发现杂草稻发芽势普遍显著强于对应栽培稻。进而对以粳型杂草稻（WRL-162）为母本和粳型栽培稻日本晴（
【基金项目】
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中国转基因生物研究和商业化项目（2016ZX08011-001,2011ZX08011-001和2009ZX08012-020B）； 生物安全关键技术（2016YFC1201202）； 公益性农业科研专项经费（201303022）； 中国国家自然科学基金（30800604）；
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杂草稻（weedy rice）是一种可以在水稻田中自然繁衍与普通栽培稻伴生并危害水稻作物生长的稻属植物。杂草稻形态与正常栽培稻相似,比栽培稻有着更强的竞争力,危害栽培稻生长发育从而影响水稻的产量和稻米质量,威胁水稻生产以及国家的粮食安全。本文通过对61个杂草稻种群以及对应田栽培稻品种进行萌发实验,发现杂草稻发芽势普遍显著强于对应栽培稻。进而对以粳型杂草稻（WRL-162）为母本和粳型栽培稻日本晴（Nipponbare）为父本的重组自交系群体（RIL;F（6:7）;237）,进行萌发实验,统计了第1-7天发芽势,并发现群体第3天的发芽率增加量最大。进一步采用QTL-Seq分析,在水稻基因组第3号染色体上定位到两个与种子发芽势相关的基因组区段qGR3-1（QTL for Germination Ratio in Chr 3）和qGR3-2。通过对区段中的差异基因进行KEGG功能分析、NCBI序列比对分析以及qRT-PCR定量分析,发现Os03g0764900（OsDOF15）在杂草稻（WRL-162）种子萌发过程中表达量显著高于栽培稻日本晴的种子,是影响种子发芽势最可能的候选基因。OsDOF15蛋白的亚细胞定位、转录激活活性验证试验表明,OsDOF15蛋白定位于水稻细胞核中,具有转录激活活性。日本晴中OsDOF15各组织器官表达试验表明,OsDOF15基因在日本晴的幼穗、根和成熟穗中表达量较高,而在叶和茎中表达量低。构建OsDOF15的过表达（OsDOF15-OE）以及敲除（Osdof15）转基因日本晴株系后发现,Osdof15种子萌发快于野生型日本晴,Osdof15种子3-5天的发芽势显著强于野生型日本晴,但OsDOF15-OE种子1-7天的发芽势与日本晴种子没有显著差异,推测OsDOF15基因对日本晴种子萌发起到抑制作用。本研究的结果将有助于进一步揭示直播田中杂草稻种子萌发的分子机制,为研究适合稻田直播的强发芽势水稻提供种质资源。
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