东乡野生稻苗期抗寒基因定位

论文摘要

水稻是一种温度敏感型作物,极易遭受低温冷害。倒春寒和连绵阴雨等灾害性天气能够极大的影响水稻的生长发育,造成水稻的减产低产。东乡野生稻是迄今为止发现的抗寒能力最强的野生稻,在幼苗、抽穗期都能长期抗低温寒潮。利用现代分子生物学技术及测序技术发掘野生稻中的抗寒性相关基因,对于了解野生稻抗寒机制、培育强抗寒水稻品种具有重要的意义。本研究利用东乡野生稻与不抗寒栽培稻品种9311及其衍生的F2群体,采用重测序技术和分子标记定位相结合的方法定位东乡野生稻苗期抗寒性基因。获得的主要结果如下：以越冬与否作为耐冷指标,通过BSA法筛选到6个与抗寒基因连锁的标记,分别位于第1、3、12号染色体上；利用108个SSR标记构建连锁遗传图谱,以分蘖叶片电导率为抗寒性鉴定指标,在3号和11号染色体上分别定位到两个抗寒性相关的QTL qSCR3和qSCR11,贡献率为16.3%和19.2%。通过对越冬和非越冬基因池的重测序,得到大量越冬稻特有的SNP、Short Indel数据及基因注释信息。结合分子标记定位的结果,最终在定位区域内筛选出35个基因,其中包括转录相关的基因(BGIOSGA012829),信号转导相关的基因(BGIOSGA034373. BGIOSGA012688、BGIOSGA012794、BGIOSGA012823BGIOSGA034971),膜脂代谢相关的基因(BGIOSGA010577、 BGIOSGA034929、BGIOSGA034952)。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 抗寒性鉴定方法
• 1.2.1 芽期抗寒性鉴定方法和指标
• 1.2.2 苗期抗寒性鉴定方法和指标
• 1.2.3 孕穗期抗寒性鉴定方法和指标
• 1.2.4 开花期抗寒性鉴定方法和指标
• 1.3 抗寒性鉴定的生理生化指标
• 1.4 遗传图谱的构建及QTL定位
• 1.4.1 QTL作图群体的选择
• 1.4.2 分子标记与作图方法
• 1.5 水稻抗寒性QTL定位及相关基因克隆的研究现状
• 1.5.1 水稻抗寒性QTL定位
• 1.5.2 水稻抗寒性基因克隆
• 1.5.3 东乡野生稻抗寒性QTL定位及基因克隆
• 1.6 重测序技术在基因定位中的应用
• 1.7 野生稻有利基因在育种中的应用
• 1.8 野生稻抗寒性基因定位的意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 水稻材料
• 2.1.2 化学试剂及酶
• 2.1.3 实验器材
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 BSA（Bulked Segregate Analysis）法筛选抗寒基因连锁标记
• 2.2.2 利用SSR标记构建连锁遗传图定位抗寒性QTL
• 2.2.3 DNA池重测序鉴定抗寒基因
• 第三章 结果与分析
• 3.1 BSA法筛选抗寒基因连锁标记
• 3.2 利用SSR标记构建遗传连锁图定位抗寒性QTL
• 3.2.1 处理温度的确定
• 3.2.2 分离群体抗寒性的鉴定
• 3.2.3 群体检测及连锁图谱的构建
• 3.2.4 QTL定位
• 3.3 DNA池重测序
• 3.3.1 产出数据
• 3.3.2 SNP的检测和注释
• 3.3.3 Short Indel的检测和注释
• 3.4 结合重测序数据筛选抗寒基因
• 3.4.1 越冬稻特有的纯合SNP及Short Indel的筛选
• 3.4.2 抗寒性基因的筛选
• 第四章 总结与讨论
• 4.1 分离群体抗寒性状的鉴定
• 4.2 东乡野生稻抗寒性基因的定位
• 4.3 抗寒性相关基因的筛选
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果