水稻籽粒性状的遗传分析及粒长基因GL-2的定位

论文摘要

水稻籽粒性状是影响水稻品质最重要的因素之一。选择合适的粒形无论是对水稻的产量还是对水稻的品质均具有重要的意义。本研究利用小粒材料三系保持系博白B与两份特大粒材料WFC、RW11杂交,通过高代回交建立以博白B为轮回亲本的高代回交群体,对主要粒形性状（粒长、粒宽、长宽比）进行了遗传分析,利用BC3F2群体,微卫星标记结合极端群体——隐性群法对粒长性状进行了基因定位,主要结果包括:博白B与WFC、RW11杂交组合F1的粒长、粒宽、长宽比均介于双亲值之间且明显偏向大值亲本;说明控制粒长、粒宽、长宽比的基因可能存在不完全显性。对博白B与RW11正反交F1的分析表明粒长、粒宽和长宽比正反交F1间均存在差异,而粒长正反交F1间差异最为明显,小粒亲本为母本的F1粒长明显低于以大粒亲本为母本的F1,说明在该组合中粒长、粒宽和长宽比均存在细胞质基因效应。博白B/WFC组合F1的粒长表现为朝向大值亲本方向的不完全显性。对博白B////博白B///博白B//WFC/博白B的BC3F2群体分析发现,长粒与短粒,宽粒与细粒的比例都呈3:1,说明粒长和粒宽分别是由一个主效显性基因控制的;在博白B//RW11/博白B群体BC1F1中,粒长、粒宽和长宽比却表现出较为复杂的遗传特征。在水稻12条染色体上按等距离选取396个SSR标记引物对亲本博白B、WFC和RW11之间进行多态性分析,结果发现在博白B、WFC间发现86个有多态性标记,多态性比例为21.7%,博白B、RW11间为84个,多态性比例为21.2%。利用BC3F2群体,SSR标记结合极端群体——隐性群法对粒长性状进行了基因定位,结果发现长粒主效显性基因被定位于水稻第二染色体上,与RM530、RM13969连锁,其遗传距离分别为8.1cM、11.2cM。目前对于长粒主效显性基因定位尚未见报道,因此本研究为首次将一长粒主效显性基因定位于第二染色体上,暂命名为GL-2。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 水稻籽粒形状及大小的遗传研究进展
• 1.1.1 稻米粒形性状的遗传特征
• 1.1.1.1 粒长的遗传
• 1.1.1.2 粒宽的遗传
• 1.1.1.3 谷粒长宽比的遗传
• 1.1.1.4 粒厚的遗传
• 1.1.1.5 谷粒重的遗传
• 1.1.2 水稻粒形经典遗传学的研究进展
• 1.1.3 近几年水稻粒形QTL的研究
• 1.1.4 水稻粒形QTLs定位与克隆在育种上的意义和前景
• 1.2 DNA分子标记的发展
• 1.2.1 第一代分子标记——RFLP
• 1.2.2 第二代分子标记——SSR
• 1.2.3 第三代分子标记——SNP
• 1.3 水稻基因定位的策略
• 1.3.1 标记基因法
• 1.3.2 初级三体分析法
• 1.3.3 相互易位系法
• 1.3.4 DNA分子标记法
• 1.3.4.1 质量性状的基因定位
• 1.3.4.2 数量性状基因定位
• 1.4 克隆的策略
• 1.4.1 图位克隆技术（Map—based Cloning）
• 1.4.2 位置候选基因克隆法（Positional Candidate Cloning）
• 1.4.3 数量性状的基因克隆
• 1.5 开题设想及本研究的目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 田间实验
• 2.3 粒形性状的遗传力研究
• 2.4 水稻基因组DNA的提取
• 2.4.1 CTAB法抽提水稻亲本及F1代群体DNA
• 2.4.2 吐温法提取分析定位群体DNA
• 2.5 SSR分析
• 2.5.1 SSR扩增反应
• 2.5.2 定位群体的PCR条件
• 2.5.3 PAGE电泳
• 2.6 群体构建与基因定位
• 2.6.1 群体的构建
• 2.6.2 基因定位
• 2.6.2.1 近等基因池的构建
• 2.6.2.2 多态性标记筛选与连锁分析
• 第3章 结果与分析
• 3.1 粒形性状的遗传研究
• 3.1.1 粒形性状的遗传力研究结果
• 3.1.2 各组合的频率分布及遗传分析
• 3.1.2.1 粒长的频率分布及遗传分析
• 3.1.2.2 粒宽的频率分布及遗传分析
• 3.1.2.3 长宽比的频率分布及遗传分析
• 3.2 亲本SSR标记多态性分析
• 3.3 GL-2基因的初步定位
• 3F₂基因池分析结果'>3.3.1 BC₃F₂基因池分析结果
• 3.3.2 将GL-2基因定位在2号染色体上
• 第4章 讨论
• 4.1 水稻粒形性状的遗传研究
• 4.2 基因定位的结果
• 4.3 基因定位的方法
• 4.4 定位群体的分析方法
• 4.5 GL-2基因定位与克隆策略
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 个人简历
• 致谢