稻草饲用品质相关性状的QTL分析

稻草饲用品质相关性状的QTL分析

论文摘要

随着农区草食畜牧业的快速发展,我国东南地区粗饲料短缺日趋严重。东南地区是传统的水稻(Oryza sativa L.)种植区,每年产出大量稻草,但因稻草饲用品质的限制,目前畜牧生产中稻草的饲用比率很低。选育谷草两用饲料稻(稻米作粮食或畜禽饲料,稻草作粗饲料),充分利用稻草资源来缓解粗饲料短缺的矛盾势在必行。至今我国对水稻的研究主要集中在稻米产量和品质上,而对稻草饲用品质的研究较少。本研究于2005年和2006年利用热研2号/伽耶重组自交系(RILs)的111个株系及其亲本对稻草饲用品质相关性状,即稻草干物质体外消化率(IVDMD)、非结构性碳水化合物含量(NSC)、去灰分酸性洗涤纤维含量(ADFom)、粗灰分含量(CA)和相关的植株性状,即抽穗20d时的主茎绿叶数(GLT)、收获时每株绿叶数(GLP)等进行了数量性状基因位点(QTL)定位研究,分析了稻草饲用品质相关性状的相互关系,及其与植株性状间的关系,旨在为“谷草”兼顾的水稻品种选育提供理论依据。结果表明,稻草的IVDMD与NSC、GLT和GLP呈极显著正相关(p<0.01),与ADFom、CA呈极显著负相关(p<0.01)。NSC与GLT、GLP呈极显著正相关(p<0.01),与ADFom、CA呈极显著负相关(p<0.01)。两年试验共定位到34个与稻草饲用品质相关的QTL,即6个IVDMD位点、4个NSC位点、6个ADFom位点、8个CA位点、3个GLP位点、7个GLT位点。各位点解释的表型变异率从5.9%到18.9%不等。第2染色体RM475-RM3515区间的IVDMD位点、RM263-RM5305区间的ADFom位点、RM341-RM475区间的CA位点在两年试验中被重复检测到。在第2染色体的RM341-RM3515区间两年试验均定位到IVDMD位点、CA位点,2006年试验定位到NSC位点和GLT位点,其中IVDMD、NSc和GLT具有同向的加性效应,CA的加性效应方向与之相反。第2染色体的RM3874-RM5305区间两年试验均定位到ADFom位点,2005年试验定位到NSC位点,ADFom与NSC的加性效应方向相反。第6染色体上的RM162-RM528区间和第8染色体的RM3572-RM5556区间均在2005年试验中检测到GLP位点,2006年试验中检测到GLT位点,这些位点的加性效应均同向。这些结果说明,在本研究中IVDMD与CA、NSC和ADFom之间的显著负相关关系及IVDMD和NSC、NSC和GLT之间的显著正相关关系与这些性状位点的加性效应分析结果一致,同时说明与这些性状有关的基因紧密连锁。综合本研究的试验结果,表明水稻生育后期植株保持较多绿叶,将有利于稻草中NSC的积累;GLT和GLP的增加可通过提高稻草中NSC的含量而改善稻草的消化利用率,将是谷草两用饲料稻育种中的重要目标性状;第2染色体上定位到IVDMD、CA、NSC和GLT位点的RM341-RM3515区间,及定位到NSC和ADFom位点的RM3874-RM5305区间在今后的研究中具有重要意义。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 文献综述
  • 1 我国稻草利用现状
  • 2 国外稻草研究现状
  • 3 发展稻草饲料的意义
  • 4 水稻QTL研究概况
  • 4.1 QTL定位的原理及方法
  • 4.2 水稻QTL研究现状
  • 4.3 QTL定位研究在水稻上的应用
  • 5 本研究的目的
  • 第二章 材料与方法
  • 1 试验地点
  • 2 试验材料
  • 3 测量性状
  • 4 测定方法
  • 5 QTL定位方法
  • 第三章 结果与分析
  • 1 稻草饲用品质相关性状值的分布
  • 2 群体性状相关性分析
  • 3 QTL定位分析
  • 3.1 2005年QTL定位分析
  • 3.2 2006年QTL定位分析
  • 3.3 两年试验重复检出位点的分析
  • 第四章 讨论
  • 1 水稻生育后期植株绿叶数量对NSC、ADFom含量的影响
  • 2 水稻生育后期植株绿叶数量对籽粒灌浆、产量、抗倒伏性的影响
  • 3 硅的作用及其与生育后期植株绿叶数量、根系活力的关系
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
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