水稻粒型和粒重性状的主效QTL定位研究

论文摘要

水稻特殊种质资源是解析水稻基因组功能的重要途径。水稻粒型（粒长、粒宽和长宽比）和千粒重性状与稻米外观、产量及市场价值密切相关,发掘控制水稻粒型和千粒重的主效基因是当前遗传学家和育种家们共同关注的焦点。本研究采用大粒种（JF171和JF178）和小粒种（JF222和Samba）做亲本,构建两个F2群体——JF171/Samba群体和JF222/JF178群体;应用微卫星标记（simplesequence repeats,SSR）,通过基于目标性状表现型的分离群体分组分析法（bulksergeant analysis,BSA）构建遗传框架图;采用混合线形模型复合区间定位法（mixed-model based composite interval mapping,MICM）对控制水稻谷粒粒型（粒长、粒宽和长宽比）和千粒重的主效基因进行QTL定位分析,并估算其效应值。本研究主要结果如下:（1）JF171/Samba和JF222/JF178两个群体谷粒粒型和千粒重性状间的相关性分析结果表明:粒长与粒宽、长宽比、千粒重均呈极显著正相关;粒宽与长宽比呈极显著负相关;长宽比与千粒重呈极显著正相关。（2）应用SSR标记和BSA法构建两个群体的局部遗传连锁图,JF171/Samba群体构建了4个连锁群,分布于1、2、6和8号染色体;JF222/JF178群体构建了5个连锁群,分布于2、5、6、8和10号染色体。（3）两群体均在2号染色体长臂中下部一个相对较小的区间RM263-RM318检测到控制谷粒粒型（粒长、粒宽和长宽比）和千粒重性状的主效QTL,以加性效应为主,加性效应贡献率在18%～60%,图谱距离约为18cM,它们的位置部分极为相近或在同一位点。JF171/Samba群体在2号染色体定位到的主效QTL:qGL-2-1（粒长QTL）位于标记区间RM221-RM573,加性效应贡献率22.47%;qGW-2-1（粒宽QTL）和qKGW-2-1（千粒重QTL）位于标记区间RM318-RM525,加性效应贡献率分别为40.02%和23.62%。JF222/JF178群体在2号染色体定位到的主效QTL:qGL-2-2（粒长QTL）和qGS-2-2（长宽比QTL）位于标记区间RM13838-RM13840,加性效应贡献率分别为60.46%和17.94%;qGW-2-2（粒宽QTL）和qKGW-2-2（千粒重QTL）位于标记区间RM263-RM13838,加性效应贡献率分别为31.49%和59.66%。同时两个群体都检测到微效QTL,分布于5、8和10号染色体。（4）分析表明:本研究在2号染色体长臂RM263-RM318区间定位到控制水稻谷粒粒型和千粒重性状的QTL,是一个尚未被精细定位和克隆的粒型和千粒重性状的主效QTL。这为今后应用分子标记辅助选择大粒优质新品种和图位克隆提供了科学理论依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 1 水稻粒型及粒重性状的遗传研究进展
• 1.1 粒长遗传研究进展
• 1.2 粒宽遗传研究进展
• 1.3 长宽比（粒形）遗传研究进展
• 1.4 粒重遗传研究进展
• 2 水稻粒型及粒重性状的QTL定位与克隆研究进展
• 2.1 粒长QTL定位与克隆研究进展
• 2.2 粒宽QTL定位与克隆研究进展
• 2.3 长宽比（粒形）QTL定位与克隆研究进展
• 2.4 粒重QTL定位与克隆研究进展
• 3 本研究目的意义和新颖之处
• 3.1 目的意义
• 3.2 新颖之处
• 材料与方法
• 1 材料
• 2 方法
• 2.1 遗传群体的构建
• 2.2 谷粒粒型和千粒重的调查
• 2.3 统计分析
• 2.4 SSR分析
• 结果与分析
• 1 两群体谷粒粒型和千粒重性状的遗传分析
• 1.1 JF171/Samba群体谷粒粒型和千粒重性状的遗传分
• 1.2 JF222/JF178群体谷粒粒型和千粒重性状的遗传分析
• 2 两群体连锁图谱的构建
• 2.1 JF171/Samba群体连锁图谱的构建
• 2.2 JF222/JF178群体连锁图谱的构建
• 3 两群体谷粒粒型和千粒重QTL定位分析
• 3.1 JF171/Samba群体谷粒粒型和千粒重QTL定位分析
• 3.2 JF222/JF178群体谷粒粒型和千粒重QTL定位分析
• 3.3 两群体主效QTL对比分析
• 讨论
• 1 亲本及群体的遗传特性
• 2 定位到的主效QTL特征分析
• 3 进一步研究探讨
• 附录
• 参考文献
• 致谢