水稻剑叶性状的遗传分析和QTL定位

论文摘要

叶片作为作物主要的光合器官,是籽粒灌浆物质的最主要来源,其形态对作物的光合、蒸腾与抗逆性等生理功能以及作物的生长发育都有很大的影响,因此研究水稻叶片的形态具有重要的生产实践意义。本研究以日本晴和田间自主发现的卷叶突变体为亲本,利用F2、BC1F1作为研究群体,对卷叶性状进行遗传分析。以TN1与田间自主发现的超长剑叶突变体,以及日本晴、TN1、Ⅱ-32B与超宽剑叶突变体为亲本,利用F2分离群体分别对剑叶的长、宽性状进行了遗传分析。获得以下结论:1.在卷叶/日本晴的F2群体中,该卷叶性状应为一个不完全显性基因控制。2.在超长剑叶突变体/TN1的F2代群体中,超长剑叶可能是由一个不完全显性基因控制的。3.在超宽剑叶突变体分别与日本晴、TN1和Ⅱ-32B构建的F2代群体遗传分析表明,剑叶宽度表现为连续变异,表明该性状受多基因控制。4.另外,本研究采用窄叶青8号/京系17、春江06/TN1两个DH群体在两个环境下（海南、杭州）对剑叶性状（长、宽、角度）分别进行遗传分析、相关性分析及QTL定位,获得以下结论:（1）两个DH群体在两个环境下共检测到13个控制剑叶长度的QTL。其中在窄叶青8号/京系17群体中检测到7个,分布在第1、2、3、4、10和12染色体上;在春江06/TN1群体中检测到6个,分布在第1、4、6和8染色体上。窄叶青8号/京系17群体在杭州和海南环境下均检测到qFLL-1,春江06/TN1群体在两个环境下均检测到qFLL-8。（2）两个DH群体在两个环境下共检测到8个控制剑叶宽的QTL。其中在窄叶青8号/京系17群体中检测到5个,分布在第3、4、6、11和12染色体上;在春江06/TN1群体中检测到3个,分布在第1、2和4染色体上。其中窄叶青8号/京系17群体在杭州检测到的qFLW-12是控制剑叶宽的主效QTL（LOD值6.72）,贡献率为20.85%。（3）对于剑叶角度,只在窄叶青8号/京系17 DH群体中、两个环境下共检测到9个QTL。其中海南环境下有6个,分别在第1、2、7、9、和12染色体上,杭州环境下有3个,分别在6、8和12染色体上。在海南环境下检测的qFLA-1、qFLA-2都有较大的LOD值（4.6,5.65）,分别解释12.5%、13.8%的表型值。（4）随着播始历期的延长、株高增加,而相应的剑叶的叶长、叶宽和叶面积也随之增加,这可能是不同地点检测到QTL不同的主要原因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 英文缩略表
• 第一章 文献综述
• 1.1 水稻叶片大小的研究进展
• 1.1.1 稻叶的大小的相关概念及生长研究
• 1.1.2 稻叶大小的遗传研究
• 1.1.3 稻叶大小的定位研究
• 1.2 稻卷叶性状的研究进展
• 1.2.1 稻卷叶的资源
• 1.2.2 稻卷叶的物理及生态学效应
• 1.2.3 稻卷叶的遗传定位研究
• 1.2.4 稻卷叶的应用
• 1.3 稻叶角度及叶色的遗传研究进展
• 1.3.1 水稻剑叶角度相关研究
• 1.3.2 水稻叶色遗传相关研究
• 1.4 稻叶形态与理想株型的关系及研究展望
• 1.5 水稻QTL 定位研究的原理、方法与应用
• 1.5.1 水稻DNA 分子标记连锁图的构建
• 1.5.2 QTL 定位群体
• 1.5.3 QTL 定位方法
• 1.5.4 QTL 定位软件和阈值
• 1.5.5 从QTL 到基因
• 1.6 本研究的目的和意义
• 第二章 水稻卷叶突变体叶片性状的遗传分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 水稻材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 田间试验与性状考察
• 2.2 结果与分析
• 1 代剑叶的卷曲度'>2.2.1 亲本与F₁代剑叶的卷曲度
• 2 代的剑叶卷曲度'>2.2.2 F₂代的剑叶卷曲度
• 1F₁ 代剑叶的卷曲度'>2.2.3 BC₁F₁代剑叶的卷曲度
• 2.3 讨论
• 第三章 水稻超长剑叶突变体叶片性状的遗传分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 水稻材料
• 3.1.2 杂交组合配制
• 3.1.3 田间试验与性状考察
• 3.2 结果与分析
• 1 代的表现'>3.2.1 超长剑叶突变体叶片性状在亲本间及F₁代的表现
• 2 代的表现'>3.2.2 超长剑叶突变体叶片性状F₂代的表现
• 1F₁ 代的表现'>3.2.3 超长剑叶突变体叶片性状BC₁F₁代的表现
• 2 代各性状的相关性分析'>3.2.4 超长剑叶突变体F₂代各性状的相关性分析
• 3.3 讨论
• 第四章 水稻超宽剑叶突变体叶片性状的遗传分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 水稻材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.3 田间试验与性状考察
• 4.1.4 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 1 代叶片形态性状的表现'>4.2.1 超宽剑叶突变体不同组合亲本及F₁代叶片形态性状的表现
• 2 代剑叶性状的分离表现'>4.2.2 超宽剑叶突变体各组合F₂代剑叶性状的分离表现
• 2 群体剑叶形态性状的相关性分析'>4.2.3 超宽剑叶突变体各组合F₂群体剑叶形态性状的相关性分析
• 4.3 讨论
• 第五章 不同环境下两个DH 群体剑叶性状的QTL 定位
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 田间性状调查
• 5.1.3 分析方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 不同环境下剑叶各性状在亲本及DH 群体中的表现
• 5.2.2 不同群体不同环境下5 个剑叶性状的相关性分析
• 5.2.3 剑叶长度QTL 定位
• 5.2.4 剑叶宽度QTL 定位
• 5.2.5 剑叶角度QTL 定位
• 5.3 讨论
• 5.3.1 定位的QTL 与前人定位结果的比较
• 5.3.2 QTL 定位的精确性和可重复性
• 5.3.3 株高、生育期（播始历期）与剑叶性状的关系
• 5.3.4 剑叶长和剑叶宽QTL 位于同一位点的探讨
• 第六章 全文结论
• 6.1 结论
• 6.1.1 水稻卷叶性状的遗传分析研究
• 6.1.2 水稻特异型剑叶的遗传分析研究
• 6.1.3 不同环境下两个DH 群体剑叶性状的QTL 定位
• 6.2 本研究创新点与展望
• 6.2.1 本研究创新点
• 6.2.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历