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粳稻穗角性状的遗传分离分析和QTL定位及关联分析

作　者: 牛付安
导　师: 洪德林
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 粳稻 穗角 生长环境 混合遗传模型 QTL定位 关联分析
分类号: S511.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要


水稻在我国粮食生产中占据举足轻重的地位。我国水稻每年种植面积达3300万hm2,其中籼稻2500万hm2左右,粳稻800万hm2左右。我国粳稻目前以常规品种为主,杂交粳稻占粳稻总面积比例仅为3%,远远落后于杂交籼稻在籼稻种植面积中所占的比例(70%),我国杂交粳稻仍然具有很大的发展空间。杂交粳稻与常规粳稻相比产量优势并不明显,直立穗的利用是常规粳稻品种高产的一个十分重要的原因。研究表明,直立穗型品种群体结构合理,具有高产的潜能。将直立穗与杂种优势利用相结合有可能实现杂交粳稻产量的突破。发掘穗角性状有利等位变异可以为改良杂交粳稻穗型,进而提高其产量打下基础。本研究首先利用粳稻品种秀水79和C堡及其衍生的254个重组自交系(RIL)群体对穗角性状进行遗传分离分析,然后对本实验室原先构建的秀水79/C堡组合遗传图谱进行了加密,并在此图谱基础上对RIL群体穗角性状进了QTL定位。最后利用SSR标记对太湖流域95个粳稻品种构成的自然群体进行了穗角性状与标记变异的关联分析。主要研究结果如下：1.利用主基因+多基因混合遗传模型对4个生长环境下RIL群体的穗角性状进行遗传分离分析,结果显示,穗角性状受2对加性-上位性主基因+加性-上位性多基因共同控制,以主基因遗传为主,4个环境下主基因遗传率分别为77.47%、73.59%、72.15%和65.27%,多基因遗传率分别为21.00%、25.18%、22.93%和29.39%。2.经过加密的秀水79/C堡组合遗传图谱的SSR标记信息位点数目增加到111个。利用此图谱运用基于多元回归模型的WinQTLCart2.5软件的复合区间作图法和基于混合线性模型的QTLNetwork2.0软件的复合区间作图法对RIL群体穗角性状进行QTL定位,2种方法共检测到12个控制穗角性状的加性QTL。WinQTLCart2.5检测到12个,可解释表型变异的2.83%-30.60%,QTLNetwork2.0检测到8个,可解释表型变异的0.01%～39.89%。qPA4.1、qPA6.1、qPA9.2、qPA9.5和qPA9.7均被QTLNetwork2.0检测到,而且至少在3个生长环境下被WinQTLCart2.5检测到。其中qPA9.2和qPA9.5贡献率最大值分别达到38.65%和39.89%,为两个稳定的主效QTL。除qPA11外,检测到的各个加性位点减效等位基因均来自秀水79。另外还检测到8对加性×加性互作位点,但这些位点互作效应均不强,仅可解释表型变异的0.36%-1.71%。所有检测到的加性位点和上位性互作位点均不存在基因型与环境的互作。3.对95个粳稻品种构成的自然群体进行标记变异与穗角性状的关联分析发现,自然群体由10个亚群组成,所使用的94个SSR标记中有6个被检测到与穗角性状相关联。对检测到的标记进一步解析,鉴定出10个控制穗角性状的优异等位变异以及5个携带这些优异等位变异的载体材料。其中,具有较大减值效应的5个优异等位变异均分布于秀水04或秀水79。

全文目录


摘要  6-8ABSTRACT  8-10第一章 文献综述  10-24  1 杂交粳稻育种  10-14    1.1 杂交粳稻育种的研究历程  10-11    1.2 杂交粳稻育种中存在的问题  11-13    1.3 杂交粳稻育种策略  13-14  2 穗型与杂交粳稻育种  14-18    2.1 穗型的分类  14-15    2.2 穗型与其它性状的关系  15-16    2.3 穗型与产量和品质的关系  16-17    2.4 水稻直立穗性状的发现  17    2.5 水稻直立穗性状的遗传研究  17-18  3 主基因+多基因遗传模型分离分析法  18-19  4 数量性状基因位点(QTL)研究进展  19-21    4.1 单标记方差分析法  19-20    4.2 区间作图法  20    4.3 复合区间作图法  20    4.4 多区间作图法  20    4.5 基于混合线性模型的复合区间作图法  20-21  5 关联分析  21-22  6 分子标记辅助选择育种  22-23  7 本研究的目的与意义  23-24第二章 4个环境下粳稻穗角性状的遗传分离分析和QTL定位  24-40  1 材料与方法  24-26    1.1 供试材料  24    1.2 田间种植和性状考察  24-25    1.3 粳稻穗角性状的遗传分离分析  25    1.4 粳稻秀水79/C堡组合SSR标记连锁图谱的构建  25-26    1.5 RIL家系群体穗角性状的QTL定位  26  2 结果与分析  26-38    2.1 粳稻穗角性状的遗传分析  26-31    2.2 RIL群体穗角性状的QTL定位  31-38  3 讨论  38-40第三章 太湖流域粳稻地方品种和育成品种穗角性状与SSR标记的关联分析  40-48  1 材料与方法  40-43    1.1 供试材料  40-41    1.2 田间种植和性状考察  41    1.3 自然群体穗角性状的关联分析  41-43  2 结果与分析  43-46    2.1 SSR位点遗传多样性分析  43-44    2.2 太湖流域粳稻自然群体的结构分析  44    2.3 太湖流域粳稻自然群体中与穗角性状相关联的SSR标记  44    2.4 太湖流域粳稻自然群体中穗角性状的优异等位变异及其载体材料  44-46  3 讨论  46-48全文结论  48-50参考文献  50-56附录  56-72致谢  72-74在读期间发表或待发表的论文  74

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻 > 按米的粘性分 > 粳稻
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