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利用东乡野生稻和协青早B回交自交系群体定位水稻种子相关农艺性状QTL

利用东乡野生稻和协青早B回交自交系群体定位水稻种子相关农艺性...

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作者：王腾蛟扬州大学

学位级别：硕士

水稻是全球最重要的粮食作物之一,也是我国的主要口粮。伴随全球环境的改变,中国作为人口大国,在种植面积难以增加的情况下,需要保证粮食的稳产、增产。由于驯化过程中的瓶颈效应(bottleneck effect),目前栽培稻育种可以利用的基因资源... 详细信息

水稻是全球最重要的粮食作物之一,也是我国的主要口粮。伴随全球环境的改变,中国作为人口大国,在种植面积难以增加的情况下,需要保证粮食的稳产、增产。由于驯化过程中的瓶颈效应(bottleneck effect),目前栽培稻育种可以利用的基因资源非常有限,而野生稻通过自然选择保留有大量的优良基因,这些优良基因可利用于水稻品种改良,以应对当前自然环境变化。本研究利用以东乡野生稻为供体亲本、栽培稻协青早B为受体亲本构建的161个株系组成的回交重组自交系(BC1F12)群体,通过构建遗传图谱,同时利用rice芯片定位水稻种子相关农艺性状QTL。主要结果如下:1、根据两个亲本的核苷酸序列差异,利用实验室现有的籼粳稻背景下均匀分布于水稻12条染色体的1087个分子标记,在双亲之间进行多态筛选,筛选到均匀分布于水稻12条染色体上的120个分子标记;双亲间多态性频率为11.78%,每个染色体上平均10个多态性标记,覆盖密度3.21MB。2、我们对161个回交重组自交系的株高、穗长、粒长、粒宽、粒长宽比、千粒重、垩白粒率、颖壳颜色、种皮颜色、花期长度(从第一个穗出现到最后一个穗出现的时间间隔)、抽穗期、剑叶宽、萌发率和颖壳重量百分比14个农艺性状进行了考察和统计分析,结果表明各表型无论在扬州还是海南,群体均表现出超亲分布,表明这些性状可能受多基因控制。3、利用161个回交重组自交系对水稻14个农艺性状进行QTL鉴定,共检测到12个株高、穗长、粒长、粒宽、粒长宽比、千粒重、种皮颜色、颖壳重量百分比相关QTL。其中,在水稻第1号染色体上共鉴定了 2个株高相关的QTL:qPH-1-1、qPH-1-2贡献率分别为14.58%、15.11%,加性效应分别为-13.46cm、-14.38cm,qPH-1-1在扬州海南均检测到。在水稻第3号染色体上鉴定到1个穗长相关的QTL:qPL-3-1贡献率是9.75%,加性效应是0.19cm。在水稻第3、8号染色体检测到2个粒长相关的QTL:qGL-3-1、qGL-8-1,贡献率分别是 11.48%、7.56%,加性效应为 0.50mm、-0.44mm,qGL-3-1在扬州海南两地均检测到。在水稻第7号染色体上检测到1个粒宽相关的QTL:qGW-7-1,贡献率是13.84%,加性效应是-0.13mm。在水稻第3、7号染色体上共检测到2个粒长宽比相关QTL:qGAR-3-1、qGAR-7-1,贡献率分别是10.81%、14.82%,加性效应分别是0.22、0.21,qGAR-3-1在扬州海南两地均检测到。在水稻第3号染色体上共检测到2个千粒重相关QTL:qTGW3-1、qTGW3-2,贡献率分别是12.61%、6.80%,加性效应分别是1.55g、1.88g。在水稻第7号染色体上检测到1个种皮颜色相关基因:qPC-7-1,贡献率是5.10%,加性效应是0.5。在水稻第5号染色体上检测到1个颖壳重量百分比相关QTL:qPOG-5-1,贡献率是6.13%,加性效应是-1.00%。4、利用rice芯片共检测到32个株高、穗长、粒长、粒宽、粒长宽比、千粒重、垩白粒率、花期长度、抽穗期、颖壳重量百分比相关QTL。芯片的定位结果较120个分子标记更为精细,甚至可以直接定位到已克隆的基因。在水稻第1号染色体上共鉴定了 1个株高相关的QTL:qPH-1-3,贡献率是38.15%,加性效应是-23.79cm,在扬州海南均能检测到。在水稻第1、3、5、7号染色体上检测到7个穗长相关QTL,贡献率介于4.82%～22.22%,加性效应介于-2.17～1.71cm。在水稻第1、3号染色体检测到2个粒长相关QTL:qGL-1-1、qGL-3-2,贡献率分别是4.32%、29.23%,加性效应分别是0.22mm、0.54mm,qGL-3-2在扬州海南两地均能检测到。在水稻第5号染色体上检测到2个粒宽相关的QTL:qGW-5-1、qGW-5-2,贡献率分别是9.43%、8.67%,加性效应分别是-0.08mm、0.003mm。在水稻第1、3、5、8、10、12号染色体上共检测到7个粒长宽比相关的QTL,贡献率介于4.71%～28.36%,加性效应介于-0.01～0.18。在水稻第1、2、3、5、6号染色体上共检测到6个千粒重相关的QTL,贡献率介于5.21%～17.82%,加性效应介于-0.08～1.79g。在水稻第5、6号染色体上共检测到3个垩白粒率相关的QTL:qCGP-5-1、qCGP-5-2、qCGP-6-1,贡献率分别为 8.31%、15.59%、7.79%,加性效应分别是-8.24%、12.40%、9.30%。在水稻第1、8号染色体上共检测到2个抽穗期相关的QTL:qFD-1-1、qFD-8-1,贡献率分别是11.86%、7.89%,加性效应

关键词：东乡野生稻回交重组自交系 rice芯片 QTL

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