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基于水稻大粒染色体片段代换系Z29的鉴定及QTL定位

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 13-23页

作者：刘金艳张朔语宗涵颖陈文博韦秘吴如会母建妍张记超凌英华张长伟何光华赵芳明张婷西南大学农学与生物科技学院/南方山地农业教育部工程中心重庆400715

千粒质量作为水稻产量的三要素之一,对产量的影响较大,其中千粒质量主要受水稻粒型的影响,因此挖掘新的粒型基因在生产中具有重要的意义.研究选育到1个以日本晴为受体亲本、自育优良籼稻恢复系R225为供体亲本的水稻染色体片段代换系(CSS... 详细信息

千粒质量作为水稻产量的三要素之一,对产量的影响较大,其中千粒质量主要受水稻粒型的影响,因此挖掘新的粒型基因在生产中具有重要的意义.研究选育到1个以日本晴为受体亲本、自育优良籼稻恢复系R225为供体亲本的水稻染色体片段代换系(CSSL)Z29. Z29含有来自R225的10个代换片段,平均代换长度2.90 Mb. Z29粒长和粒宽均极显著增加,表现为大粒表型,且其籽粒变大是由颖壳细胞数量极显著增多、增大引起.利用日本晴与Z29杂交构建的次级F2群体进行QTL定位,共检测到8个粒型相关QTL.进一步利用MAS法在F3群体中选育出14个次级染色体片段代换系,包括4个单片段代换系、 5个双片段代换系、 2个三片段代换系和3个四片段代换系.结果可为目的粒型相关QTL克隆和分子机制解析奠定基础,为分子设计育种提供资源.

关键词：水稻染色体片段代换系粒型 QTL定位产量

大豆染色体片段代换系群体苗期耐盐性鉴定及评价

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东北农业大学学报 2022年第1期53卷 1-7页

作者：武小霞郭雪田王港庆吴姗姗常丹吴博石红霞欧阳慧孙铭江赵莹东北农业大学农学院哈尔滨150030

研究以大豆染色体片段代换系群体2019年收获的183个株系和2020年收获的165个株系为试验材料,采用水培法,120 mmol·L-1盐处理5 d后,调查大豆株系苗期株高、根长、地上鲜重和地下鲜重,通过计算相对值、权重、耐盐指数(D值)及主成分、隶... 详细信息

研究以大豆染色体片段代换系群体2019年收获的183个株系和2020年收获的165个株系为试验材料,采用水培法,120 mmol·L-1盐处理5 d后,调查大豆株系苗期株高、根长、地上鲜重和地下鲜重,通过计算相对值、权重、耐盐指数(D值)及主成分、隶属函数分析综合评价染色体片段代换系材料耐盐能力,以鉴定染色体片段代换系群体苗期耐盐能力。结果表明,大豆染色体片段代换系群体通过主成分分析,将耐盐性状分为两个主成分,其总变异累计值贡献率2019年和2020年分别为72.61%和67.08%。根据两个主成分的权重和隶属函数分析,计算综合评价D值,可知,大豆染色体片段代换系群体中耐盐性较强材料有12份,较弱材料有13份。研究旨在比较大豆染色体片段代换系株系间苗期对盐胁迫耐受性,筛选耐盐材料,为大豆耐盐种质挖掘和遗传育种提供理论参考和基础材料。

关键词：大豆染色体片段代换系耐盐性耐盐指数主成分分析

玉米染色体片段代换系群体构建与叶夹角QTL定位

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分子植物育种 2024年

作者：胡雪友卢峰何永辉刘欢欢印志同江苏省扬州大学植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室

染色体片段代换系(CSSLs)是复杂数量性状QTL定位和克隆的优良材料。叶夹角作为植物株型的重要性状，是实现作物群体合理密植的关键考量因素。解析叶夹角的遗传基础对理想株型育种有着重要意义。因此，本研究以自交系LDC-1为供体亲本、YS... 详细信息

染色体片段代换系(CSSLs)是复杂数量性状QTL定位和克隆的优良材料。叶夹角作为植物株型的重要性状，是实现作物群体合理密植的关键考量因素。解析叶夹角的遗传基础对理想株型育种有着重要意义。因此，本研究以自交系LDC-1为供体亲本、YS501为轮回亲本构建染色体片段代换系群体，并基于此群体开展叶夹角QTL定位。主要结果如下：获得了153份以YS501为遗传背景的染色体片段代换系。该群体共携带1 326个供体片段，代换片段的累加总长度为16 502.68 Mb，是玉米参考基因组的7.8倍，代换片段总覆盖长度为2 092.90 Mb，覆盖玉米整个参考基因组的99.08%；共检测到9个叶夹角相关QTLs，单个QTL贡献了3.53%～13.25%的表型变异。其中，位于2和6号染色体的qLA2-1，qLA6-2表型贡献率均在13%以上，认为是主效QTL。本研究构建的染色体片段代换系为叶夹角主效QTL的精细定位及后续关键基因的克隆提供科学依据，也为其它复杂农艺性状的遗传解析和分子标记辅助育种提供了研究材料。

关键词：玉米染色体片段代换系叶夹角 QTL定位

优良水稻染色体片段代换系Z746的鉴定及重要农艺性状QTL定位及其验证

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作物学报 2021年第3期47卷 451-461页

作者：沈文强赵冰冰于国玲李凤菲朱小燕马福盈李云峰何光华赵芳明西南大学水稻研究所/西南大学农业科学研究院/转基因植物与安全控制重庆市重点实验室重庆400715

粒型、株高及穗部组成性状与产量形成密切相关,是水稻重要农艺性状,但遗传基础复杂。染色体片段代换系是用于复杂性状遗传研究的良好材料。本研究鉴定了一个以日本晴为受体、西恢18为供体亲本的水稻优良染色体片段代换系Z746。Z746携带... 详细信息

粒型、株高及穗部组成性状与产量形成密切相关,是水稻重要农艺性状,但遗传基础复杂。染色体片段代换系是用于复杂性状遗传研究的良好材料。本研究鉴定了一个以日本晴为受体、西恢18为供体亲本的水稻优良染色体片段代换系Z746。Z746携带来自西恢18的7个代换片段,平均代换长度为3.99 Mb,其株高、粒长和穗部性状均与受体存在显著差异。进一步通过日本晴与Z746杂交构建的次级F2群体共检测到36个相关QTL,分布于2号、3号、4号、6号和11号染色体。其中5个可能与已克隆基因等位,如qPH3-1等,8个可被多次检出,表明这些是遗传稳定的主效QTL。Z746的粒长主要由4个QTL(qGL3、qGL4、qGL2、qGL6)控制,其中qGL3和qGL4对粒长变异的贡献率分别为60.28%和27.47%。株高由5个QTL控制,穗长由4个QTL控制,每穗粒数由2个QTL控制,千粒重由2个QTL控制。然后以MAS在F3共选出8个单片段代换系,并以此在F4进行了相关QTL验证,共有24个QTL可被8个单片段代换系(SSSL)检出,重复检出率为66.7%,表明这些QTL遗传稳定。本研究为目的QTL的进一步遗传机制研究及分子设计育种奠定了良好基础。

关键词：水稻染色体片段代换系粒长株高穗部组成 QTL定位

水稻染色体片段代换系Z688和Z104的重要农艺性状QTL分析及粒长qGL1的精细定位

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水稻染色体片段代换系Z688和Z104的重要农艺性状QTL分析及粒长qGL...

作者：李苗苗西南大学

学位级别：硕士

水稻(Oryza sativa L.)是人们赖以生存的食物。随着全球人口突破80亿大关且耕地面积不断减少,人们对稻米的需求更加迫切,中国人的饭碗要牢牢掌握在中国人手中。所以提高水稻产量是每个育种家的殷切期望。水稻株高、粒型等性状与产量密... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)是人们赖以生存的食物。随着全球人口突破80亿大关且耕地面积不断减少,人们对稻米的需求更加迫切,中国人的饭碗要牢牢掌握在中国人手中。所以提高水稻产量是每个育种家的殷切期望。水稻株高、粒型等性状与产量密切相关,是由多基因共同调控的数量性状,遗传基础相当复杂。水稻染色体片段代换系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSLs)可纯化遗传背景,是创造自然变异的理想材料,同时又可将由微效多基因控制的复杂性状进行遗传分解,尤其是定位出的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)可直接应用于育种实践,因而是复杂性状研究的理想遗传材料。要实现全基因组水稻分子设计育种,有必要进行更多有利QTLs的鉴定。目标QTL的水稻单片段代换系(Single segment substitution lines,SSSLs)的培育则需要经过多年多代回交和自交,并结合全基因组分子标记辅助选择(MAS)才能逐步完成。一旦完成后,无论对重要基因的图位克隆和遗传解析,还是进行有利等位基因的设计育种均意义重大。本文以粳稻日本晴为受体、籼型恢复系西恢18和缙恢35分别为供体的为2个水稻的CSSL-Z688和Z104为材料,进行了一系列研究,主要研究结果如下:1.Z688的代换片段和株高和粒型性状分析Z688是以Nipponbare为受体亲本、西恢18为供体亲本培育而成的,含有来自西恢18的4个代换片段,代换片段估计总长度为8.53 Mb,平均代换估计长度为2.13 Mb。与受体亲本日本晴相比较,Z688的籽粒长度、长宽比、千粒重显著增加;但Z688的株高显著降低;Z688的有效穗数、穗长和粒宽等性状与Nipponbare无显著差异。用扫描电镜对抽穗期的Nipponbare和Z688的籽粒颖壳的内表皮和外表皮进行观察,结果表明Z688籽粒增大主要是由于颖壳细胞变长所致。2.Z688代换片段携带的株高和粒型QTL以日本晴与Z688杂交产生的次级F群体共鉴定出7个控制株高与粒型性状的QTLs,分别分布于第1、6和12染色体的代换片段上,包括qPH1-1、qPH1-2、qGL1、qGL6、qGL12、qRLW1和qGWT1,解释了从0.84%到23.94%的表型变异。其中来自西恢18的2个主效qGL1和qGL6及微效qGL12与Z688的长粒性状连锁,其加性效应分别使Z688的粒长增加了0.11mm、0.09 mm和0.06 mm,分别解释了23.94%、15.36%和8.83%的粒长变异。3.来自Z688的目标QTL的单、双片段代换系构建和加性、上位性效应分析在QTL定位的基础上,以MAS法进一步构建了7个单片段代换系(S-S)和2个双片段代换系(D-D)。并利用7个单片段代换系进一步验证了F代中鉴定的7个QTLs(qPH1-1、qPH1-2、qGL1、qGL6、qGL12、qRLW1和qGWT1),表明这些QTLs遗传稳定。此外,12个QTLs(qPH6、qPH12-1、qPH12-2、qGL12-2、qGW1、qRLW2、qRLW6、qRLW12、qGWT2、qGWT6、qGWT12-1和qGWT12-2)能被S、S、S、S和S检测到。其中8个QTLs(qGL6、qGL12、qRLW1、qPH12-1、qGW1、qRLW2、qRLW6和qRLW12)还尚未被克隆和报道,可能是来自Z688新鉴定的QTL。上位性效应分析表明,长粒qGL1(a=0.14)与qGL6-1(a=0.50)聚合产生的上位性效应为-0.51,据双片段代换系的遗传模型,二者聚合而成的D的粒长遗传效应为0.13,如此,D的粒长(7.59 mm)比单片段代换系S(含qGL6)的粒长(8.33 mm)显著变短,而比受体日本晴的粒长(7.33 mm)显著增加,与S(含qGL1)的粒长(7.61mm)无显著差异。长粒qGL6(a=0.27)与qGL12-1(a=0.07)聚合产生的上位性效应为0.04,二者聚合而成的D的粒长(8.11 mm)比单片段代换系S(含qGL6)和S(含qGL12-1)的籽粒(7.88和7.48 mm)显著增长。因而鉴定不同QTL的加性和上位性效应对预测目标QTL的育种潜力至关重要。4.qGL1的长粒的遗传分析及精细定位在由利用F的仅含qGL1杂合位点的交换株发展的735个单株组成的F群体中,粒长呈双峰分布。经卡方测验,长粒(565):短粒(170)符合3:1分离比(χ=0.45片段S和S中已受一个单基因控制,且长粒对短粒表现显性。进一步利用仅含qGL1的交换株构建的F群体的的170个隐性单株(短粒)将qGL1进一步精细定位至第1染色体SSR和SSR的336 Kb的区间内。在该区间内经基因预测、DNA测序和qRT-P

关键词：水稻染色体片段代换系农艺性状 QTL定位次级单双片段代换系

利用染色体片段代换系定位水稻粒重和硝态氮吸收利用效率相关QTL

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利用染色体片段代换系定位水稻粒重和硝态氮吸收利用效率相关QTL

作者：祁国效扬州大学

学位级别：硕士

水稻是我国主要粮食作物之一,提高其产量是水稻育种的主要目标,其中千粒重和氮素利用效率是影响水稻产量的重要因素。染色体片段代换系是定位和克隆产量相关QTLs的优良材料,本实验前期构建了一套由8001为供体亲本,华占为受体亲本的112... 详细信息

水稻是我国主要粮食作物之一,提高其产量是水稻育种的主要目标,其中千粒重和氮素利用效率是影响水稻产量的重要因素。染色体片段代换系是定位和克隆产量相关QTLs的优良材料,本实验前期构建了一套由8001为供体亲本,华占为受体亲本的112个染色体片段代换系。本研究发现了与华占相比千粒重有显著变异的单片段代换系KT2330,通过构建分离群体初步定位了一个千粒重相关QTL。另外根据112个染色体片段代换系对氯酸盐的敏感性,对氮素利用效率QTL进行鉴定和效应分析。主要研究结果如下:1.KT2330表现为千粒重显著增加,同时株高与粒宽也显著增加。将其与华占杂交,构建分离群体,2021种植分离群体950个单株,千粒重范围在19.7-34.3g,平均值为24.3g。2022年种植857个单株,千粒重范围为17.7-28.9g,平均值为21.3g。其中2021年分离群体KT1107系和2022年分离群体KT2307系分离比经卡方检验符合3:1分离。2.通过重测序分析在第7染色体连锁RM3555标记附近加密标记,一共得到了 8对与千粒重性状连锁的标记。对2021年和2022年的分离群体进行标记扫描将千粒重相关QTL(qTGW7),初定位于标记S7-36-VG0727634之间。3.将两个亲本(华占和8001)与112个染色体片段代换系进行氯酸钾溶液处理后,考察硝态氮利用效率指标CR%(氯酸钾处理过后的苗长/水处理的苗长),结合分子标记利用IciMapping软件进行QTL分析,共定位到5个与硝态氮素利用效率相关的QTL,分布在3、4、6、7和9号染色体上并命名为qNUE-3-1、qNUE-4-1、qNUE-6-1、qNUE-7-1 和 qNUE-9-1。本研究为进一步精细定位千粒重和氮肥利用效率基因提供了理论基础和材料资源,同时为在自然群体中筛选优良单倍型,挖掘其生产上利用价值提供了依据。

关键词：水稻染色体片段代换系 QTL 千粒重氮素利用效率

黄褐棉染色体片段代换系棉仁营养品质相关性状QTL定位

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黄褐棉染色体片段代换系棉仁营养品质相关性状QTL定位

作者：刘珺西南大学

学位级别：硕士

棉花是世界上种植面积最大的经济作物之一,棉花纤维作为纺织品的主要原材料,是棉花生产的主要获取目标。我国的棉花种植面积巨大,随之也产生了大量的棉籽。棉籽中的棉仁富含丰富的可食用脂肪酸和蛋白质,棉籽油具有作为下一代生物能源材... 详细信息

棉花是世界上种植面积最大的经济作物之一,棉花纤维作为纺织品的主要原材料,是棉花生产的主要获取目标。我国的棉花种植面积巨大,随之也产生了大量的棉籽。棉籽中的棉仁富含丰富的可食用脂肪酸和蛋白质,棉籽油具有作为下一代生物能源材料的巨大潜力。长期以来,棉籽只是作为棉花生产的副产品,其具有研究的价值和经济价值被忽略。近年来,随着人们生活水平的提高,对于植物油的需求也不断的增加,尤其是在我国大部分的植物油还是依赖进口的现实情况下,人们开始注意到了棉籽的重要价值,棉仁营养品质改良研究工作开始受到越来越多关注。棉籽营养品质性状的遗传和QTL定位研究对于棉籽营养品质的改良具有重要的意义。本研究基于实验室前期以黄褐棉为受体亲本,以中棉所35为供体亲本,杂交后经过3次回交再自交得到564个株系的黄褐棉染色体片段代换系群体,利用该群体构建了BCF遗传连锁图谱。本研究利用SSR标记,进一步加密该遗传图谱,并利用BCF群体连续四年自交得到的BCF、BCF、BCF和BCF家系,鉴定4个家系的棉籽蛋白质、油分含量等6个品质性状表型数据,进行棉籽营养品质性状QTL的初步定位,主要研究结果如下:1.本研究在前期研究的基础上新增加了150对SSR引物对BCF群体基因型进行检测,加上前期引物,共获得了520个SSR标记的加密遗传图谱。加密后的遗传图谱标记间平均遗传距离为7.49c M,26条染色体SSR分子标记平均覆盖率为96.80%,遗传背景恢复率为77.6%～99.3%,平均代换总比率为9.07%。2.对564个染色体片段代换系群体在四个家系下的棉仁主要营养品质性状进行测定和分析,其蛋白质(PC),油分(OC),亚油酸(LA),油酸(OA),硬脂酸(SA),棕榈酸(PA)含量的平均值分别为34.08%～35.72%,27.35%～28.52%,48.68%～54.09%,18.32%～21.45%,2.87%～3.11%,23.72%～25.73%。其中亚油酸含量最高,硬脂酸含量最低,6个性状都呈现近似正态分布的特点,偏度和峰度近似小于1,符合数量性状的遗传特点。3.棉仁营养品质的相关性分析表明,蛋白质含量和油分含量呈明显的负相关关系。油分含量与亚油酸含量呈现出极显著的负相关关系,与棕榈酸含量表现为负相关关系,但相关性不明显。含油量与硬脂酸含量和油酸含量是呈现出正相关关系。各脂肪酸含量之间的相关性分析,棕榈酸含量与亚油酸、油酸、硬脂酸含量都呈负相关关系。亚油酸含量和油酸含量之间呈现出极显著的负相关关系。方差分析显示,环境和基因型对棉仁营养品质性状有着显著影响,其表型性状由基因与环境共同作用。4.利用加密的遗传图谱,结合棉仁的6个营养品质的表型数据,采用Map QTL6.0软件共定位68个QTL(11个蛋白质含量QTL,12个油分含量QTL,15个亚油酸含量QTL,7个硬脂酸含量QTL,12个油酸含量QTL,11个棕榈酸含量QTL)。解释表型变异范围为2.04%～14.24%,有28个加性效应为正值,有利等位基因来自于黄褐棉,40个加性效应为负值,有利等位基因来自于中棉所35。At亚组定位到31个QTL,Dt亚组定位到37个QTL。共定位到12个稳定QTL,有39个QTL分布在12条染色体上的16个QTL簇内。

关键词：黄褐棉棉仁染色体片段代换系营养品质 QTL

水稻染色体片段代换系Z8与Z519重要农艺性状QTL定位及次级代换系选育

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水稻染色体片段代换系Z8与Z519重要农艺性状QTL定位及次级代换系...

作者：毛祖元西南大学

学位级别：硕士

株高和粒型是水稻重要的农艺性状,由多基因调控,属于典型的数量性状,与产量密切相关。染色体片段代换系(Choromosomal Segment Substitution Line,CSSL)是研究数量性状的良好材料,能将复杂的数量性状分解成含有少量供体亲本代换片段而... 详细信息

株高和粒型是水稻重要的农艺性状,由多基因调控,属于典型的数量性状,与产量密切相关。染色体片段代换系(Choromosomal Segment Substitution Line,CSSL)是研究数量性状的良好材料,能将复杂的数量性状分解成含有少量供体亲本代换片段而遗传背景与受体亲本基本一致的简单性状,从而简化技术难度和提高实验精度。本研究结合高代回交、自交以及分子标记辅助选择(MAS)等方法,培育出了2个以Nipponbare为受体的水稻染色体片段代换系Z8和Z519。Z8是长宽粒CSSL,供体亲本为恢复系R225;Z519是株高显著降低的CSSL,供体亲本为西恢18。本研究在鉴定Z8与Z519的基础上,开展了重要农艺性状的QTL定位以及次级代换系的选育等研究,主要结果如下:1.Z8重要农艺性状QTL定位及次级代换系选育1.1 Z8的分子与表型鉴定Z8是以粳稻Nipponbare为受体,恢复系R225为供体构建而成的长宽粒类型的CSSL。分子鉴定结果显示,Z8携带14个来自R225的染色体片段,分别位于第1-3、5-9、11-12等染色体上,其中第2、7-9等4条染色体上携带2个代换片段,平均代换长度8.41 Mb(1.55 Mb～23.35 Mb)。表型鉴定结果显示,Z8的粒长、粒宽、长宽比、株高、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重、着粒密度和每穗总粒数等性状,分别比受体Nipponbare增加了11.79 mm、1.73 mm、0.23、8.78 cm、2.93、8.13、3.09 g、32.48和36.95,差异显著或极显著(P体Nipponbare相比,Z8籽粒外颖壳表皮细胞长度和宽度分别增加了34.14μm、5.2μm(P体作为QTL定位材料,共鉴定出33个控制粒长、粒宽等10个农艺性状的QTL。控制粒长(GL)的QTL有6个,其中q GL7-1、q GL2-1、q GL2-2分别使粒长增加0.06 mm、0.05 mm和0.08 mm,而q GL1、q GL9和q GL11分别使粒长减少0.04 mm、0.04 mm和0.06 mm,贡献率分别是14.4%、7.83%、4.44%、3.53%、3.48%和8.53%。控制粒宽(GW)的QTL有6个,其中q GW7-1、q GW8-2、q GW8-3分别增加粒宽0.02 mm、0.02 mm和0.01mm,而q GW2-4、q GW6和q GW9分别减少粒宽0.03 mm、0.03 mm和0.02 mm,贡献率依次为4.7%、3.41%、3.43%、8.32%、6.81%和4.8%。1.4基于Z8的次级代换片段选育基于QTL定位结果,结合MAS选育了含目标性状QTL的双片段代换系2个(D1-D2),三片段代换系4个(T1-T4),四片段代换系3个(FS1-FS3),五片段代换系5个(FSL1-FSL5),六片段代换系3个(SS1-SS3),七片段代换系3个(SSL1-SSL3),九片段代换系2个(NS1-NS2)以及十二片段代换系1个(TSL1)。此代换片段为进一步研究目标性状的遗传机理提供了良好材料和坚实基础。2.Z519重要农艺性状QTL定位及次级代换系选育2.1 Z519的分子与表型鉴定Z519是以粳稻Nipponbare为受体,优良恢复系西恢18为供体构建而成的株高显著降低类型的CSSL。分子鉴定结果显示,Z519携带3个来自西恢18的染色体片段,分别位于第6和12染色体,其中第12染色体有2个代换片段,平均代换长度1.71 Mb(0.23 Mb～2.5 Mb)。表型鉴定结果显示,Z519的株高、穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、每穗实粒数、每穗总粒数、粒宽、单株产量和着粒密度等性状,分别比受体Nipponbare减少了28.06 cm、3.44 cm、1.66、14.62、50.92、61.43、0.15 mm、15.66 g和24.4,差异极显著(P体,开展了株高等6个重要农艺性状的QTL定位。结果显示,6个性状共检测到7个QTL位点,其中检

关键词：水稻(Oryza sativa L.) 染色体片段代换系重要农艺性状 QTL定位次级代换系

澳洲野生稻染色体片段代换系的鉴定及重要农艺性状QTL定位

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澳洲野生稻染色体片段代换系的鉴定及重要农艺性状QTL定位

作者：陶祥扬州大学

学位级别：硕士

野生稻经过长期的自然选择,保留了许多有利性状,是水稻品种遗传改良的重要基因库。澳洲野生稻属于稻属EE基因组的野生稻,与AA基因组的栽培稻存在较大的生殖隔离,目前对其研究还较少。本研究以澳洲野生稻和日本晴为亲本,结合回交和分子... 详细信息

野生稻经过长期的自然选择,保留了许多有利性状,是水稻品种遗传改良的重要基因库。澳洲野生稻属于稻属EE基因组的野生稻,与AA基因组的栽培稻存在较大的生殖隔离,目前对其研究还较少。本研究以澳洲野生稻和日本晴为亲本,结合回交和分子标记辅助选择,构建了一套含有67个株系的染色体片段代换系,并对其进行主要农艺性状QTL定位,研究结果如下:1、在杂交双亲澳洲野生稻和日本晴间共发展了 1114个分子标记(889个SSR标记和225个Indel标记),经检测共有291个标记在双亲间具有多态性,多态性频率为26.12%。2、本研究在课题组前期初步构建的澳洲野生稻染色体片段代换系基础上,结合分子标记辅助选择和多代回交,构建和鉴定了一套含有67个株系的染色体片段代换系,其包含5个BC2株系、19个BC3株系、1个BC4株系、4个BC5株系、3个BC6株系、33个BC7株系和2个BC8株系。该代换系BC5世代及以上的42个株系中携带澳洲野生稻片段的总长度为1328.7Mb,覆盖总长度为89.5 Mb,总覆盖率为23.98%。3、对42个高世代的代换系进行主要农艺性状的考察,发现这些农艺性状数据均成正态分布;除分蘖数外,其它农艺性状与受体亲本的对应性状有显著差异;各农艺性状之间均存在一定的相关性。4、本研究共在9条染色体上检测到35个农艺性状相关的QTLs。(1)在第11号染色体上鉴定到1个株高QTL,贡献率达到32.93%,加性效应值为 19.34。(2)在第1、5、10、12号染色体上检测到6个粒长QTLs,贡献率在2.88%～4.02%之间,加性效应值在0.44～0.60之间。在第1、2、3、5、10、12号染色体上检测到8个粒宽QTLs,贡献率在3.88%～5.49%之间,加性效应均为负值在-0.26～-0.15之间。分别在第1、2、3、5、9、10、11、12号染色体上检测到14个粒长宽比QTLs,贡献率在2.60%～4.19%之间,加性效应均为正值在0.31～0.44之间。(3)在第7号染色体上分别检测到1个剑叶长和剑叶面积QTL,其贡献率分别为30.61%和33.39%,加性效应值分别为3.15和5.76。在第10号染色体上检测到1个剑叶宽QTL,贡献率高达32.51%,加性效应值较低为0.12。(4)在第1号染色体上检测到1个一次枝梗数QTL,贡献率高达30.94%,加性效应值为0.94。在第12号染色体上检测到1个每穗粒数QTL,贡献率高达35.29%,加性效应值高达31.40。(5)在第3号染色体上检测到1个控制千粒重的QTL,贡献率达到23.57%,加性效应值为-1.15。

关键词：澳洲野生稻染色体片段代换系 QTL定位