水稻越冬耐冷性遗传变异及QTL定位研究

论文摘要

本试验利用不同海拔高度，观察越冬糯稻89-1各节位腋芽和稻秆在冬季的成活率；用糯稻89-1与红芒糯、辐恢838、明恢63和测64杂交建立F1、F1与亲本回交群体和F2群体，分析越冬性及主要农艺性状在不同生长季的遗传变异；以籼粳交糯稻89-1／蜀恢527的F2代312个单株作为作图群体，构建了一张含有122个微卫星（SSR）标记的分子连锁图谱。在冬季低温条件下，对F2单株腋芽越冬耐冷性进行鉴定，并利用SSR标记进行了越冬耐冷性数量性状位点（QTL）分析，对株高、穗长、有效穗数、千粒重和齐穗期也进行了QTL分析。同时，通过10个不同品种在同一生态区5个不同海拔高度，对12个品质性状的变异系数、聚类分析及稻米品质性状波动进行了研究，作为论文内容的补充。结果如下： 糯稻89-1能通过腋芽休眠抗御不同海拔高度的低温越冬，下年萌发再生（萌发腋芽来自于倒5节和倒6节），稻秆成活率和腋芽萌发率分别达82.6％，29％，绝大多数稻株均能萌发出足够数量的越冬再生苗，越冬稻苗生长整齐，全生育期比正季长5d，越冬再生季产量为6291.0kg／hm2，与正季相当。耐冷性鉴定研究结果表明：糯稻89-1芽期和苗期耐冷性达一级抗寒标准，移栽期耐冷性差，为9级。 通过遗传分析和X2检验，糯稻89-1的越冬性由多基因控制，其遗传力在不同杂交组合中表现不尽一致；主要农艺性状在正季、再生季和越冬再生季的遗传力分析结果表明，千粒重和株高具有较高的遗传力，正季最大，越冬再生季最小，每穗粒数和结实率再生季的遗传力最大。研究还发现变异系数越小的性状遗传力越高，在5个农艺性状中，千粒重变异系数最小，遗传力最大。穗平均总粒数和结实率正季变异系数最大，遗传力最小，再生季变异系数最小，遗传力最大，株高和穗长正季变异系数最小，遗传力最大。 对糯稻89-1与明恢63、辐恢838、红芒糯杂交F2主要农艺性状的分布研究表明，正季和越冬再生季的分布比较接近，与再生季差异较大。株高、穗长、穗粒数、千粒

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 文献综述
• 第一章 再生稻研究进展
• 1 再生稻的生长发育
• 1.1 再生稻腋芽萌发
• 1.2 再生稻的幼穗多化
• 1.3 再生稻的生育期
• 2 再生稻的生理生态
• 2.1 再生稻的生理
• 2.2 再生稻的生态
• 3 再生稻遗传育种
• 4 再生稻高产栽培技术研究
• 第二章 水稻耐冷性研究进展
• 1 不同生育时期水稻耐冷性遗传、基因定位和鉴定评价方法研究进展
• 1.1 发芽期耐冷性
• 1.2 芽期耐冷性
• 1.3 幼苗期耐冷性
• 1.4 穗期耐冷性
• 1.5 开花期耐冷性
• 2 不同时期水稻耐冷性的相互关系
• 第三章 气候条件对稻米品质性状影响研究进展
• 1 气候生态因子对稻米碾米品质的影响
• 2 气候生态因子对稻米外观品质的影响
• 3 气候生态因子对稻米蒸煮食味品质的影响
• 4 气候生态因子对稻米营养品质的影响
• 本研究的背景、目的意义
• 第二部分 水稻越冬耐冷性遗传变异及QTL定位研究
• 第一章 糯稻89-1越冬耐冷性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同海拔糯稻89-1腋芽休眠越冬
• 1.2.2 发芽期耐冷性鉴定
• 1.2.3 芽期耐冷性鉴定
• 1.2.4 幼苗期耐冷性鉴定
• 1.2.5 移栽期耐冷性鉴定
• 2 试验结果与分析
• 2.1 糯稻89-1正季与越冬再生季主要农艺性状及产量表现
• 2.2 糯稻89-1腋芽越冬性
• 2.2.1 不同海拔腋芽生长情况
• 2.2.2 糯稻89-1腋芽总数动态变化
• 2.2.3 稻秆成活率变化
• 2.3 发芽期耐冷性
• 2.4 芽期耐冷性
• 2.5 幼苗期耐冷性
• 2.6 移栽期耐冷性
• 第二章 水稻越冬性及主要农艺性状遗传变异研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 糯稻89-1腋芽越冬性遗传力在不同杂交组合中比较分析
• 2.2 主要农艺性状的遗传变异和分布
• 2.2.1 结实率的遗传变异和分布
• 2.2.2 穗平均总粒数的遗传变异
• 2.2.3 千粒重的遗传变异和分布
• 2.2.4 株高遗传变异
• 2.2.5 穗长遗传变异
• 第三章 水稻越冬耐冷性QTL定位研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 性状考察
• 1.4 SSR引物来源
• 1.5 SSR分析
• 1.5.1 基因组总DNA提取
• 1.5.2 SSR扩增反应
• 1.5.3 电泳检测及成像
• 1.5.4 SSR资料收集及统计分析
• 1.5.5 遗传图谱的绘制和QTL定位
• 2 结果与分析
• 2.1 作图群体性状分析
• 2.1.1 腋芽越冬耐冷性分析
• 2.1.2 株高
• 2.1.3 穗长
• 2.1.4 有效穗数
• 2.1.5 每穗实粒数
• 2.1.6 结实率
• 2.1.7 千粒重
• 2.1.8 齐穗期
• 2.1.9 粘糯性分析
• 2.2 连锁图谱的构建
• 2.3 QTL定位
• 第三部分 不同海拔高度对稻米品质性状的影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同海拔稻米品质性状的变异
• 2.2 不同海拔稻米品质性状变异程度的聚类分析
• 2.3 受气候因子影响较大的稻米品质性状在不同海拔的表现
• 第四部分 讨论
• 1 糯稻89-1越冬耐冷性
• 1.1 糯稻89-1的越冬再生特性
• 1.2 糯稻89-1的耐冷性
• 2 糯稻89-1越冬性及主要农艺性状遗传变异
• 2.1 越冬性遗传
• 2.2 主要农艺性状的遗传力
• 2主要农艺性状的分布'>2.3 F₂主要农艺性状的分布
• 3 越冬性QTL定位
• 4 糯稻89-1的利用
• 5 不同海拔气候生态条件对稻米品质的影响
• 5.1 不同海拔稻米品质的稳定性
• 5.2 根据稻米品质对不同海拔气候因子敏感程度,对稻米品质进行分类
• 5.3 不同海拔稻米品质变异研究的意义
• 本研究的创新点
• 参考文献
• 附表1 糯稻89-1／蜀恢527杂交F2 9个表型性状值
• 在读期间发表的学术论文
• 致谢