稻米品质性状的QTL定位及遗传分析

论文摘要

稻米品质包括加工品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质等,一般消费者偏向于关注外观品质、蒸煮与食味品质以及营养品质。传统育种对由多基因控制的数量性状的改良存在许多弊端,如性状不稳定,因此达到对这些性状改良的目的比较困难。本研究就是为充分利用现有的科技手段改良稻米品质提供一些参考信息。本研究利用日本优质粳稻品种越光和国内著名高产籼稻品种南京11构建的重组自交系（RIL Recombinant inbred lines）群体,在2006和2007两年间连续考察了稻谷和糙米的粒形（粒长、粒宽和长宽比）、千粒重、垩白米率、粗脂肪含量、总蛋白含量以及直链淀粉含量等11项稻米品质性状,结合分子数据从表型到遗传基础进行分析,将控制稻米品质性状的遗传基础分解为加性QTL、上位性QTL以及QTL与环境的互作。为下一步分子标记辅助选择改良稻米品质提供相关信息。结果如下:1.利用QTLNetWork软件对11项稻米主要性状进行分析,共检测到27个加性QTL,分别位于除第7、9、10和11染色体以外的8条染色体上;还检测到16对非加性上位性互作效应QTL。本研究所检测到27个加性QTL中有8个为前人曾经检测到在同一区间;19个为新的加性QTL,包括:控制稻谷粒长的qGL-3、qGL-4、qGL-6和qGL-12;控制稻谷粒宽的qGW-1、qGW-2和qGW-5;控制稻谷长/宽的qLWR-2和qLWR-3;控制糙米粒长的qBRL-3-1、qBRL-3-9和qBRL-4;控制糙米粒宽的qBRW-1;控制糙米长/宽的qLWRBR-2-11和qLWRBR-4;控制千粒重的qTSW-4和qTSW-5;控制垩白米率的qPGWC-6;控制脂肪含量的qRFC-12。2.稻米品质性状的加性QTL、上位性QTL以及QTL与环境的互作分析表明:稻谷粒长、稻谷粒宽、稻谷长/宽、糙米粒长、糙米粒宽、糙米长/宽、垩白米率、千粒重和脂肪含量主要受加性QTL控制外,还受到上位性QTL影响;蛋白质含量主要受加性QTL控制;直链淀粉含量主要受控于Wx基因,同时受微效位点的修饰外,还受到上位性QTL影响。3.在本研究所的结果中,普遍存在着QTL多效性:稻谷粒宽和糙米粒宽位于第1染色体上的QTL位点相同;稻谷粒宽、糙米粒宽和糙米长/宽分位于第2染色体上的QTL位点相同:稻谷长/宽、糙米粒宽和糙米长/宽位于第2染色体上的QTL位点相同;稻谷粒长和糙米粒长位于第3染色体上的QTL位点相同,稻谷长/宽和糙米粒长位于第3染色体上的QTL位点相同;稻谷粒长、糙米粒长、糙米长/宽和千粒重位于第4染色体上的QTL位点相同;稻谷粒长、垩白米率和直链淀粉含量位于第6染色体上的QTL位点相同。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 稻米品质研究综述
• 1 稻米产量部分
• 2 稻米品质部分
• 2.1 加工品质
• 2.2 外观品质
• 2.3 蒸煮食味品质
• 2.4 营养品质
• 2.5 专业品质
• 3 稻米性状研究进展
• 3.1 千粒重的遗传
• 3.2 加工品质的遗传
• 3.3 外观品质的遗传
• 3.4 蒸煮与食味品质的遗传
• 3.5 营养品质的遗传
• 4 稻米品质性状的分子数量遗传研究进展
• 4.1 QTL定位的原理与方法
• 4.1.1 QTL定位所用群体
• 4.1.2 DNA分子标记
• 4.1.3 QTL定位方法
• 4.2 稻米品质性状QTL研究进展
• 4.2.1 外观品质
• 4.2.2 蒸煮与食味品质
• 4.2.3 营养品质与加工品质
• 5 本研究的目的与意义
• 第二章 稻米品质性状相关QTL的分析
• 1.材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 田间种植与样品制备
• 1.3 表型鉴定
• 1.3.1 粒长、粒宽、长宽比和粒重
• 1.3.2 垩白米率
• 1.3.3 脂肪含量
• 1.3.4 蛋白质含量
• 1.3.5 直链淀粉含量
• 1.4 QTL分析
• 2 结果与分析
• 2.1 群体中性状的变异和性状间的相关关系
• 2.1.1 亲本和群体的性状表现
• 2.1.2 稻米粒形性状的相关性分析
• 2.1.3 稻米品质性状的相关性分析
• 2.1.4 稻米粒形和品质各性状之间的相关性分析
• 2.2 稻米粒形性状的QTL分析
• 2.2.1 稻谷粒长
• 2.2.2 稻谷粒宽
• 2.2.3 稻谷长/宽
• 2.2.4 糙米粒长
• 2.2.5 糙米粒宽
• 2.2.6 糙米长宽比
• 2.3 稻米其它品质性状的QTL分析
• 2.3.1 千粒重
• 2.3.2 垩白米率
• 2.3.3 脂肪含量
• 2.3.4 蛋白质含量
• 2.3.5 直链淀粉含量
• 2.4 所有性状在整个染色体组上的分布及相对位置和距离
• 3.讨论
• 3.1 QTL定位结果比较
• 3.2 QTL的多效性
• 3.3 稻米品质遗传基础分析以及对稻米品质改良的启示
• 第三章 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 1 脂肪含量的测量方法
• 1.1 测量前准备
• 1.2 脂肪的抽提
• 1.3 脂肪含量的计算方法
• 2 蛋白质含量测量方法
• 2.1 蛋白质测量的基本步骤
• 2.2 试剂的配制方法
• 2.3 蛋白质含量的计算
• 致谢