学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水稻株型相关性状的QTL定位

作　者: 林泽川
导　师: 曹立勇
学　校: 中国农业科学院
专　业: 作物遗传育种
关键词: 水稻 株型 抽穗期 QTL QTL簇
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 164次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


水稻株型改良对提高单产具有重要意义。为揭示水稻株型遗传特征，本研究以籼稻宝大粒(BG1)和粳稻小粒粳(XLJ)杂交经单粒传法(Single seed descendent, SSD)衍生的269个重组自交家系(Recombination inbred lines, RILs)为材料，通过在两个地点在抽穗期调查分蘖角度，在成熟期调查株高、有效穗数、穗长、每穗粒数、着粒密度、剑叶/倒二叶长、剑叶/倒二叶宽和剑叶/倒二叶面积等株型性状和条件与非条件QTL定位的方法，对水稻株型相关性状进行QTL定位，并分析抽穗期与株型QTL的关系。此外，本研究还构建了一套以3个QTL簇为目标区间的的近等基因系，为QTL克隆奠定基础；根据其中1个QTL簇的特点，对其进行候选基因分析。实验结果如下：(1).两个实验地点共检测到55个株型相关性状QTLs和4个抽穗期QTLs，其中分蘖角度QTLs2个，单个QTL解释4.09%-36.21%表型变异；株高QTLs2个，单个QTL解释6.24%-18.59%表型变异；有效穗数QTLs5个，单个QTL解释4.48%-9.27%表型变异；穗长QTLs5个，单个QTL解释4.67%-18.97%表型变异；着粒密度QTLs4个，单个QTL解释4.77%-13.83%表型变异；每穗粒数QTLs7个，单个QTL解释4.32%-18.83%表型变异；剑叶长QTLs4个，单个QTL解释4.32%-16.67%表型变异；剑叶宽QTLs8个，单个QTL解释4.77%-24.38%表型变异；剑叶面积QTLs5个，单个QTL解释5.63%-17.18%表型变异；倒二叶长QTLs4个，单个QTL解释6.23%-14.50%表型变异；倒二叶宽QTLs10个，单个QTL解释3.54%-28.14%表型变异；倒二叶面积QTLs8个，单个QTL解释3.95%-18.12%表型变异。抽穗期检测到4个QTLs，单个QTL解释5.21%-43.36%表型变异。(2).共有29个株型QTLs和3个抽穗期QTLs在两个实验地点都被检测到，这些QTLs表现成簇分布且解释较大总表型变异，主要集中在第3染色体标记区间C3-18-RM7097、第4染色体标记区间RM551-RM8213和RM3687-RM349、第5染色体标记区间C5-1-RM405和RM289-RM18457、第8染色体标记区间RM1376-RM22529和RM3395-RM3689等7个QTL簇。所有QTL簇能同时增加或减少“源”和“库”大小，其中2个QTL簇还能影响抽穗期。(3).上位性分析表明叶形、穗长、着粒密度和抽穗期QTL存在显著上位性，其中包括主效叶形QTLqFL5/qSL5与qFL3/qSL3、主效着粒密度QTLqGD4与qGD8、主效抽穗期QTLqHD8-1与qHD3之间存在显著上位性；剑叶和穗长的上位性QTL联合贡献率在10%以上，说明上位性对叶形和穗长有重要影响，除此之外的其它性状上位性QTL对性状效应较小。(4).以抽穗期为条件性状的条件QTL分析表明，剑叶叶形QTLs、倒二叶叶形QTLs和穗形QTLs在条件分析前后解释表型变异出现变化，说明这些QTLs与抽穗期有互作。其中部分QTLs效应上调，部分下调，部分与所处的环境有关。(5).通过回交和分子标记辅助选择的方法，构建一套以第3染色体标记区间C3-18-RM7097、第5染色体C5-1-RM1248和第8染色体标记区间RM3395-RM3689的QTL簇为目标区间的近等基因系；根据已克隆抽穗期基因的编码产物特点和C5-1-RM1248区间(区间跨度为850Kb)调控抽穗期、每穗粒数和上二叶大小的特性，分析区间内可能的qHD5候选基因。以上结果表明，水稻染色体上存在效应较大且能同时调控多个株型性状的区域；水稻株型受抽穗期影响表现为在QTL水平上受抽穗期影响。对这些多效株型QTL区域进行精细定位、克隆并研究它们与抽穗期QTLs的关系将有助于了解株型建成分子机制和理想株型分子标记辅助选择育种。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-13
第一章 引言  13-22
  1.1 水稻株型对产量影响  13
  1.2 水稻株型建成的分子机制  13-21
    1.2.1 株高基因定位与克隆  13-15
    1.2.2 分蘖数和分蘖角度基因定位与克隆  15-17
    1.2.3 穗形基因定位与克隆  17
    1.2.4 叶形基因定位与克隆  17-21
  1.3 抽穗期基因在株型调控中的作用  21
  1.4 本研究的目的和意义  21-22
第二章 水稻株型相关性状的 QTL 定位及其与抽穗期的关系  22-42
  2.1 材料与方法  22-26
    2.1.1 实验材料  22
    2.1.2 试验设计  22
    2.1.3 取样和性状考察  22-23
    2.1.4 遗传连锁图谱构建  23-24
    2.1.5 株型相关性状的 QTL 分析  24-26
  2.2 结果分析  26-37
    2.2.1 亲本和 RILs 群体株型性状表型变异  26
    2.2.2 RILs 株型性状平均值相关性  26-27
    2.2.3 遗传连锁图谱构建  27-29
    2.2.4 株型相关性状的 QTL 分析  29-32
    2.2.5 株型 QTL 上位性分析  32-34
    2.2.6 株型 QTL 簇及其与抽穗期的关系  34-35
    2.2.7 qHD5 的候选基因分析  35-37
    2.2.8 qPL3、qFW8-2 和 qHD5 的近等基因系构建  37
  2.3 讨论  37-42
    2.3.1 与前人 QTL 分析结果比较  37-38
    2.3.2 株型 QTL 簇及其育种价值  38-39
    2.3.3 抽穗期与株型性状  39-40
    2.3.4 qHD5 候选基因  40-42
第三章 结论与展望  42-45
  3.1 主要株型 QTL 分析结果  42-43
    3.1.1 株型 QTLs 和 QTL 簇  42-43
    3.1.2 抽穗期与株型 QTL 的关系  43
  3.2 展望  43-45
    3.2.1 株型 QTL 的克隆  43-44
    3.2.2 株型 QTL 与抽穗期 QTL 互作与株型建成分子机制  44
    3.2.3 源库大小的分子标记辅助选择育种  44-45
参考文献  45-53
附表  53-54
致谢  54-55
作者简历  55

相似论文

  1. 水稻茎叶特异表达基因启动子的筛选及分析,S511
  2. 水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌对噻枯唑和链霉素的抗药性监测及室内抗药性风险评估,S435.111.4
  3. 大豆农艺和品质性状遗传模型分析与QTL定位,S565.1
  4. 粳稻穗角性状的遗传分离分析和QTL定位及关联分析,S511.22
  5. 申嗪霉素对水稻白叶枯病菌和油菜菌核病菌的生物学活性及抗性风险评估,S435.111
  6. 水稻白叶枯病菌受寄主诱导表达基因的鉴定及致病功能研究,S435.111.4
  7. 浙赣皖稻区南方水稻黑条矮缩病毒源地分析,S435.112.3
  8. 玉米四交群体株型及生育期相关性状的QTL分析,S513
  9. 主栽抗病品种对RSV的抗性特征和抗病转基因水稻材料的创制,S511
  10. 玉米产量性状QTL定位与株型性状相关基因克隆,S513
  11. 基于遥感信息与模型耦合的水稻生长预测技术研究,S511
  12. 粳稻直立穗型恢复系选育和大剑叶角度等位变异的SSR标记,S511.22
  13. 栽培花生产量和品质相关性状遗传分析与QTL定位研究,S565.2
  14. 镉胁迫及缺硫对水稻非蛋白巯基物质含量和谷胱甘肽硫转移酶活性的影响,S511
  15. 南通地区水稻条纹叶枯病发生规律及综合防治技术推广研究,S435.111.42
  16. 纹枯病防治药剂30%苯醚甲环唑·丙环唑悬乳剂的研制与应用,S435.121
  17. 小麦抗赤霉病QTL Qfhi.nau-5A的近等基因系选育及精确定位,S512.1
  18. 血红素加氧酶与还原型谷胱甘肽对高铁诱导的水稻离体叶片氧化胁迫的调节及相互关系,S511
  19. 大豆遗传图谱构建和百粒重等七个农艺性状的QTL定位,S565.1
  20. 大豆青秸秆蛋白质、木质素含量的遗传与QTL定位研究,S816
  21. 利用高代回交群体定位契斯曼尼番茄发芽期及幼苗期耐盐性QTL,S641.2

中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
© 2012 www.xueweilunwen.com