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利用双向导入系和重组自交系进行水稻卷叶及产量组分性状的QTL定位

作　者: HOANG LONG
导　师: 黎志康
学　校: 中国农业科学院
专　业: 作物遗传育种
关键词: SNP QTL定位卷叶水稻
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

水稻是最重要的作物之一,在亚洲的栽培面积在1.42亿公顷以上,同时水稻也是全球数十亿人的口粮,因此高产仍然是水稻育种的重要目标之一。理想的株型在高产育种中起着重要的作用,叶片适度的卷曲被认为能够保持在杂交籼稻中的叶片挺立、减少荫庇、有效提高作物的受光面积,提高产量。明恢63是优良恢复系,在过去30年在中国得到广泛的使用。与以往采用极端卷叶材料作为亲本的研究不同,本研究中使用来自明恢63(轻微卷叶)与02428(平展叶)组合的三套群体,包括双向导入系(226个MH63-ILs和229个02428-ILs)和262个重组自交系(RILs)为材料,调查卷叶和产量性状在表型和基因型水平之间可能的相关性。共调查了16个性状,大致可以分为四组,即叶片性状(叶长(LL),叶宽(LW),叶片卷曲(LRI)和叶干重(FLW)),产量及其构成因子(有效穗数(PN)、穗粒数(GNP)、干粒重(TGW)、育性(SF)、生物学产量(BM)和单株产量(GY)),农艺性状(抽穗期(HD)、株高(PH)和穗长(PL)),籽粒大小(粒长(GL)、粒宽(GW)和粒厚(GT))。其中,数据FLW和BM仅在一个环境中(北京)获得表型数据。下面是北京和深圳两个环境下关于卷叶和产量组分的主要结果：1.在两种环境下MH63和02428多数性状有显著不同,仅BJ的FLW以及深圳的LW和SF除外。对后代群体相同性状在不同环境之间的相关性分析发现,除了RILs的LL,SF和GY之外,多数性状表现在环境间显著相关。2.总共检测到493例叶片及产量性状与SNP标记之间的关联。其中,28个位点(主效位点)被发现有多个支持的证据；有四个包含卷叶位点的遗传重叠区域区域(GO区)被发现同时包含其他性状的相关位点,这些的GO区有助于解释卷叶(LR)和产量性状之间的复杂关系。这些相关的LR位点以及一些新的基因位点如GL6.1等将为MAS育种提供新的有用信息。

全文目录

Abstract  6-8
摘要  8-9
Abbreviation  9-10
CONTENTS  10-12
Chapter 1. Introduction  12-31
  1.1. Rice is one of the most important crops  12-13
  1.2. The development of superior varieties is an important goal of breeder  13-14
  1.3 A genome-wide association study of rice is a necessary method of breeding scientist  14-16
  1.4 Genotype x Environment interaction affects rice yield  16-17
  1.5 Relationship between stable quantitative trait loci (QTL) with environment effects stable yield  17-24
    1.5.1. Mapping populations and QTL mapping  20-22
    1.5.2. Advanced backcross QTL strategy  22-23
    1.5.3 Linkage disequilibrium fine mapping  23-24
  1.6 Leaf rolling  24-30
    1.6.1 Relationship of leaf development time with stable yield in superior rice varieties  24-26
    1.6.2. Phenotypic relationships and data collection for rolling leaf  26-27
    1.6.3. QTL and gene ontology (GO) in leaf rolling  27-30
  1.7. The objective of this study  30-31
Chapter 2. QTL mapping of leaf and yield component traits in two different environments  31-46
  2.1 Materials and Methods  31-34
    2.1.1 Generation of study population  31-32
    2.1.2 Phenotyping method  32
    2.1.3. Genotyping method  32-33
    2.1.4 Lingkage map construction  33
    2.1.5. Data analysis and QTL mapping  33-34
  2.2 Results and Discussion  34-46
    2.2.1. Phenotypic values of parents and progenies  34-36
    2.2.2. ANOVA results of leaf traits and yield component traits  36-38
    2.2.3. Phenotypic correlations between leaf traits and yield component traits  38
    2.2.4. QTL regions for leaf traits and yield component traits  38-46
Chapter 3. Stably expressed loci and genetic overlap for leaf rolling and yield componenttraits  46-49
  3.1 Screening of ME-loci and GO regions  46
  3.2 Results and Discussion  46-49
    3.2.1 ME-loci  46-48
    3.2.2 GO region  48-49
Summary  49-50
Reference  50-58
Appendix  58-66
  Appendix 1: Quantitative trait loci (QTL) detected in reciprocal introgression lines(MH63-ILs,02428-ILs, and RILs) and their parents  58-61
  Appendix 2: Four regions (genetic-overlap regions, GO regions) detected in three sets ofpopulations (MH63-ILs,02428-ILs, and RILs) and their parents  61-63
  Appendix 3. 39QTLs associated wih leaf rolling traits in Gramme database  63-65
  Appendix 4 10QTLs associated wih leaf traits in Minghui 63 and other parents  65-66
Ackowledgements  66-67
Author  67

利用双向导入系和重组自交系进行水稻卷叶及产量组分性状的QTL定位

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