1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
水稻是我国的重要粮食作物，提高水稻产量水稻育种的重要内容之一。育种实践表明，通过育种提高作物产量，可以归纳出两条有效途径：一是形态改良，二是杂种优势利用。遗传改良或基因工程是提高作物产量的有效手段之一。运用基因工程对水稻粒型基因定位和克隆，将所得成果用于水稻形态改良，可提高水稻千粒重从而增产，并提高稻米的品质及其市场价值。
国内外多数关于粒宽的研究结果表明,粒宽由多基因所控制,也有研究认为,个别品种的粒宽受单基因或主效基因所控制,显性方向因组合而不同,且存在细胞质效应。众多研究表明,谷粒长宽比在F2中基本上表现为正态分布。长宽比性状中加性和非加性基因效应都很显著,以加性效应为主。现克隆的基因粒宽基因有GW2、GS5、GW8和qsw5/GW5，但目前仍然有许多粒型基因还有待于开发。 在育种中，单纯的形态改良，潜力有限；杂种优势不与形态改良相结合，效果一般较差。并且，目前杂家水稻产量又处于徘徊状态。相关育种途径和技术，包括基因工程在内的高技术，最终将落实到优良的形态和强大的的杂种优势上，才会对提高产量有贡献。因此，未来可以把水稻粒宽基因的研究成果用于具有杂种优势的优良品种，使其具有更完美的理想柱型以提高水稻单产。
参考文献：
2. 研究的基本内容和问题
本课题目标是对水稻地方品种螃蟹谷的粒宽基因进行准确的定位，并对比以往该领域的研究成果，以期有新的突破和进展，了解水稻粒宽性状的组成机制及其基因对水稻其它性状基因影响或关联，力图在分子水平上彻底掌握水稻粒宽性状构成，并可对其进行调控和基因克隆。
水稻地方品种螃蟹谷粒宽基因的定位和克隆。通过现有群体初定位可知在5号染色体上存在一个控制粒宽的基因位点。之前的研究表明，5号染色体上有GW5和GS5基因，但目前在5号染色体上发现的QTL位点与GW5和GS5不在同一位置，推测有可能不是其等位基因，但仍需要反复验证。包括拿到候选基因，转基因，构建近等基因系等验证其效应是否真的和粒宽有关。另外数量性状在定位过程中不可避免会碰到矛盾株，因此也要排除取样问题。对于定位位置不准或存在其他粒型位点的干扰等因素都要一一排除才能得到准确结论，然后进行功能验证
3. 研究的方法与方案
本课题选用了育种品种643，地方品种螃蟹谷作为亲本，构建分离群体。
螃蟹谷643 |
643连续回交 |
F1 |
F2 |
自交 |
含目的基因的BAC 克隆 |
BC2F3精细定位 |
BC2F2 |
QTL分析，初定位 |
预测候选基因 |
克隆候选基因、测序比较 |
基因表达与功能分析 |
转基因功能验证 |
基因演化研究 |
候选基因确定 |
（1）水稻基因组DNA的提取
SDS提取法
（2） 引物设计
全基因组检测的SSR标记采用已公开发表的引物(International Rice Microsate lliteInitiative, http://www.Gramene.org/microsat/;McCouch等.,2002;IRGSP 2005).
（3）PCR扩增
10ulPCR反应体积:6.7ulddH2O、1ul PCR buffer(含Mg2 )、0.2ul dNTP（单位）、引物1和2混合1ul（4pmol/L）、DNA模板1ul（10ng/ul）和0.1ul Taq酶（5u/ul）。PCR扩增程序：94℃预变性5min；94℃40s,引物的理论退火温度40s,72℃40s，35个循环；最后72℃延伸10min。PCR产物用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。试验中使用的Taq酶和PCR buffer购自北京鼎国生物技术公司，dNTP购自上海申能博彩公司。
(4) 数据分析
观察并记载PCR产物在8%聚丙烯酰胺凝胶上的垂直电泳结果，将特异性条带的有无转换为二进制数据（1代表有，0代表无），利用WinQTLCart、QTL IciMapping等软件进行QTL分析。
可行性分析：
水稻粒长QTL qGL3.2的克隆及其功能研究属面上项目，受国家自然科学基金基金资助，2011~2014年三年内完成。本课题属于该项目的一小部分，拥有足够的资金和配套一起。利用分子技术进行基因的定位和克隆已广泛应用于各领域实验当中并获得成效，因此本课题的技术手段和理论也是可行的。本课题的理论成果有利于水稻提产，推广后拥有市场价值。实验及实验成果几乎不具有风险性，对水稻的理论研究及市场价值均有正面作用。
4. 研究创新点
本课题材料为地方品种螃蟹谷，该品种粒型非常宽，是比较理想的遗传材料，可能有多个粒宽位点，除了已报道的位点外可能还有其他位点的存在，目前已在5号染色体上检测出一个可能的新位点，但还需进一步验证。
5. 研究计划与进展
2011.9 查找相关文献，发现到目前为止，已经克隆的各种农艺性状基因；
2011.8-10 对两个亲本进行杂交获得BC1F2、BC2F1等定位群体；
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