題組內容

四、張三和李四以 102 個國內外常見水稻品種,調查第一期作和第二期作的抽穗期和 6 個抽穗期基因之基因型,分析抽穗期基因遺傳歧異度在臺灣栽培環境下與抽穗日數的關係。分別摘錄臺灣和日本四個水稻品種,此 6 個抽穗期之基因型和抽穗日數如下:

請回答下列問題:

(二)分析此四個臺灣品種與日本品種在品種間的抽穗期差異,主要是受那 些基因的調控?(5 分)

詳解 (共 2 筆)

一起撐住一起上榜
一起撐住一起上榜
詳解 #6478500
2025/06/13
(二)分析臺灣與日本品種抽穗期差異,主...
(共 355 字,隱藏中)
前往觀看
Tsai
Tsai
詳解 #7504579
2026/09/12

​一、 臺灣與日本品種群之抽穗期表現差異

​臺灣品種群:整體表現為晚熟型。第一期作(抽穗期 I)抽穗天數介於 93 至 96 天(平均約 95 天);第二期作(抽穗期 II)介於 62 至 69 天(平均約 64 天)。

​日本品種群:整體表現為早熟型。第一期作抽穗天數介於 75 至 87 天(除了千代錦為 87 天外,其餘三品種均為 75 天);第二期作介於 50 至 54 天(平均約 51 天)。

​兩群顯著差異:臺灣品種群第一期作較日本品種群平均延後約 15–20 天抽穗,第二期作延後約 10–15 天抽穗。

​二、 主導兩區域品種間抽穗期差異之核心基因分析

​對比 6 個基因在兩群品種間的分佈情況,可發現主導此區域性抽穗期差異的關鍵在於 EHD1 ,其次為 HD1 與 DTH8 :

​核心主導基因:EHD1

​基因型對比:臺灣四個品種在 EHD1 位點清一色為 II 型;而日本四個品種在 EHD1 位點清一色為 I 型。

​調控機制:EHD1(Early heading date 1)為水稻關鍵的促進開花/抽穗基因。EHD1-I 型在日本品種中表現出較強的開花促進效應,使日本品種即便在臺灣栽培環境下仍保持極早熟特性(一期作僅 75 天);而臺灣品種攜帶的 EHD1-II 型則相對延緩抽穗,使營養生長期延長,有利於在低緯度高溫環境下累積足夠的生物量(Biomass)以維持高產。因此, EHD1(I 型與 II 型之差異)是區分臺、日品種抽穗期極限差異的最關鍵基因。

​輔助調控基因:HD1 與 DTH8

​ HD1 基因:日本品種之 HD1 基因型主要為 I、VI 型(千代錦為 II 型);臺灣品種則包含 II、IV、XVIII 型。HD1 作為感光性調控的核心基因,其基因型的演化分化與適應不同緯度之日照長短變化密切相關。

​ DTH8 基因:日本品種以 DTH8-I 或 II 型為主;臺灣品種在 EHD1-II 背景下,搭配 DTH8(如臺南11號之 I 型)能進一步微調並延長二期作之抽穗天數。

​無顯著分化之基因(RFT1 與 GHD7)

兩群品種在 RFT1(皆為 I 型)及 GHD7(皆為 I 型)上完全相同,說明這兩個基因在兩地域品種間無分化,不參與造成臺日品種間抽穗期差異的調控。

​三、 綜合結論

臺灣品種與日本品種間顯著的抽穗期差異,最主要係受 EHD1 基因(臺灣為 II 型,日本為 I 型)的特異性分化所調控;同時受到 HD1 基因型多樣性之組合影響,共同決定了臺灣品種晚熟高產與日本品種早熟適應性的遺傳基礎。