学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水稻微核心种质资源农艺性状的考察及N、P胁迫差异表达基因的突变体鉴定

作　者: 原静
导　师: 练兴明
学　校: 华中农业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 水稻种质资源农艺性状 T-DNA插入突变体总氮总磷
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 32次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

作物种质资源包含着本物种所有性状的绝大多数遗传信息,是挖掘新基因、繁育良种的重要物质基础,是一个国家具有战略性意义的宝贵财富。本研究以203份水稻微核心种质为材料,对其单株产量、千粒重等14个农艺性状进行了田间和室内的考察与鉴定,主要结果如下：1、材料的抽穗期变幅为50-149d,变异系数为18.09%,抽穗期在70～110d的材料占总材料的84.24%。株高变幅为76.75-220.88cm,变异系数为26.75%,且籼稻和Aus稻中高杆的品种较多。穗长变幅为13.87-33.34cm,变异系数为14.98%,大多数材料的穗长主要集中在17.00～29.00cm,粳稻数据变化更为明显。材料中,有芒的共33份,籼稻材料居多,芒长主要集中在5.00-20.00mm范围内。单株产量变幅为4.408-42.218g,变异系数为33.38%,籼稻单株产量更大。千粒重变幅为14.01～41.48g,变异系数为14.31%。单株总穗数变幅为3～21穗,变异系数为32.92%。结实率变幅为35.94%～98.33%,变异系数为13.30%。这说明203份水稻微核心种质材料蕴藏着丰富的遗传多样性,可为挖掘新基因、繁育良种提供物质保障。2、产量性状相关性分析表明,产量性状之间相互影响、相互制约。单株产量与结实率、每穗颖花数、单株总穗数、千粒重和粒长均存在极显著正相关,且与每穗颖花数相关性最强,与株高成极显著负相关关系。每穗颖花数还与单株总穗数存在极显著正相关。单株总穗数和抽穗期、株高、千粒重呈极显著的负相关性。千粒重除了与单株产量、单株总穗数有相关性以外,与粒长、粒宽和粒厚也是极显著正相关。3、产量性状通径分析表明,千粒重对单株产量的影响作用最大,结实率次之,每穗颖花数对单株产量作用较小。粒厚对千粒重的影响作用最大,而粒长、粒宽则次之,且二者的影响作用基本相当。4、经鉴定,得到株高在90cm以下的矮杆型材料19份；单株总穗数为15穗以上的多穗型材料14份；千粒重大于27g的大粒型材料11份；参照冯中华等设立的综合农艺性状良好的标准,得到综合性状良好的材料14份。这些材料对今后的遗传研究及育种工作意义重大。随着耕地面积的不断减少,粮食问题已经转变为政治问题,关乎每个国家的生死存亡。农业生产上通过增加化肥使用量来提高产量,但过量的施用氮、磷肥不仅降低了其利用率,而且造成了经济效益、水稻品质的下降,同时对环境也造成了极大的威胁。所以要充分挖掘作物自身的潜力,筛选高效利用氮、磷的水稻品种,提高氮、磷肥的利用效率,减少环境污染。要做到这一点,就必须深入了解植物吸收氮、磷的分子机理,发现新的调控基因及元件以完善植物氮、磷代谢网络。基于此,本研究利用Affymetrix开发的水稻全基因组cDNA芯片分析技术,对氮、磷饥饿胁迫下不同时间点进行全基因组水平上的基因表达谱分析,发掘出一批对氮或磷胁迫后有效差异表达(Ratio值≥2.0)的基因,查询并鉴定相应突变体,考察抽穗期和成熟期氮、磷含量,寻找可能参与到氮、磷转运或调控的候选基因。具体研究结果如下：1、从芯片上选取了166个氮或磷胁迫后有效差异表达(Ratio值≥2.0)的基因,查询水稻突变体库,获得131份基因的突变体,大田种植,纯杂合鉴定。2、测定2011年在武汉、海南两地种植的131份突变体材料抽穗期秸秆和成熟期秸秆、籽粒中总氮含量,分析数据后得到4个影响氮素吸收转运的候选基因。3、测定2011年在武汉、海南两地种植的131份突变体材料抽穗期秸秆和成熟期秸秆、籽粒中总磷的含量,分析数据后得到6个影响磷吸收转运的候选基因。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
缩写名词表  11-12
1. 水稻微核心种质资源农艺性状的考察  12-32
  1.1 前言  12-17
    1.1.1 农作物种质资源  12-13
    1.1.2 核心种质资源  13
    1.1.3 我国的稻种资源  13-17
      1.1.3.1 我国稻种资源分类及利用  14-16
      1.1.3.2 稻种资源研究中存在的问题  16-17
    1.1.4 本研究的目的与意义  17
  1.2. 材料与方法  17-19
    1.2.1 实验材料  17-18
    1.2.2 大田种植  18
    1.2.3 农艺性状考察  18
    1.2.4 数据处理与分析  18-19
  1.3. 结果与分析  19-29
    1.3.1 不同品种抽穗期、株高、穗长、芒长、单株产量的比较  19-23
      1.3.1.1 抽穗期  19-20
      1.3.1.2 株高  20
      1.3.1.3 穗长  20-21
      1.3.1.4 芒长  21-22
      1.3.1.5 单株产量  22-23
    1.3.2 产量性状相关性及通径分析  23-26
      1.3.2.1 产量性状变化  23-25
      1.3.2.2 产量性状间的相关性分析  25
      1.3.2.3 产量性状间的通径分析  25-26
    1.3.3 稻种资源评价与鉴定  26-29
      1.3.3.1 矮杆型材料  26-27
      1.3.3.2 多穗型材料  27-28
      1.3.3.3 大粒型材料  28
      1.3.3.4 综合型材料  28-29
  1.4. 讨论  29-32
    1.4.1 进一步做好稻种资源的研究与利用工作  29-30
    1.4.2 农艺性状的评价  30-31
      1.4.2.1 株高  30
      1.4.2.2 单株总穗数  30-31
      1.4.2.3 千粒重  31
      1.4.2.4 综合型材料  31
    1.4.3 产量性状相关性及通径分析  31-32
      1.4.3.1 产量性状间的相关性分析  31-32
      1.4.3.2 以单株产量为因变量的通径分析  32
      1.4.3.3 粒长、粒宽、粒厚与千粒重的通径分析  32
2. N、P胁迫差异表达基因的突变体鉴定  32-48
  2.1. 前言  32-42
    2.1.1 引言  32-33
    2.1.2 氮是植物生长必不可少的营养元素  33-38
      2.1.2.1 氮肥的施用  33-34
      2.1.2.2 氮素吸收转运的分子机制  34-38
    2.1.3 磷是植物生长必不可少的营养元素  38-40
      2.1.3.1 磷肥的施用  38
      2.1.3.2 磷素吸收转运的分子机制  38-40
    2.1.4 cDNA芯片技术  40-41
    2.1.5 本研究的目的和意义  41-42
  2.2. 材料与方法  42-45
    2.2.1 水稻氮、磷胁迫全基因组cDNA芯片  42
    2.2.2 水稻突变体种子  42
    2.2.3 大田种植  42
    2.2.4 阳性鉴定  42-44
      2.2.4.1 DNA提取,引物设计  42-43
      2.2.4.2 引物选择  43-44
    2.2.5 氮、磷含量的测定  44-45
  2.3. 结果与分析  45-48
    2.3.1 2011年武汉、海南种植突变体各组织总氮含量的测定  45-46
    2.3.2 2011年武汉、海南种植突变体各组织总磷含量的测定  46-48
4. 讨论  48-49
参考文献  49-61
致谢  61-62
附录部分实验的操作步骤  62-64

水稻微核心种质资源农艺性状的考察及N、P胁迫差异表达基因的突变体鉴定

内容摘要

全文目录

相似论文