论文摘要
稻米淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,两类淀粉的比例及支链淀粉的结构共同决定了稻米淀粉的品质。直链淀粉（Amylose）是由蜡质基因（Wx）编码的颗粒结合性淀粉合成酶（GBSSI）负责合成。支链淀粉（Amylopectin）由可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉分支酶（SBE）、和淀粉脱分支酶（DBE）等协同合成,同时各类酶又存在数目不等的同工型（Isoform）。因而,支链淀粉的合成相当复杂。目前,关于Wx基因的遗传调控机理及其对品质的影响已研究的较为深入,而关于支链淀粉合成相关基因的研究还不是很多。本研究在对13个品质性状上具有代表性的品种中的18个淀粉合成相关基因进行测序的基础上,在各基因全序列范围的InDel及SNP特异位点处有选择性地进行标记设计,主要是基于PCR扩增检测的STS标记和CAPs标记,每个基因座上建立2-4个分子标记。先利用13个测序品种进行分子标记的验证。经验证多态性高、条带清晰、重复性好的分子标记,用来检测64份不同生态类型品种的基因型,初步研究了这些标记在复等位基因研究方面的应用潜力。同时对该群体（其中60份品种）进行稻米理化品质性状（直链淀粉含量AC、胶稠度GC、淀粉粘滞性谱特征RVA profile、糊化温度GT）的调查分析;结合分子标记检测结果,建立线性模型并采用贝叶斯算法初步分析了稻米淀粉合成的遗传网络。本研究主要结果如下:1.本研究基于基因组测序技术和现代生物信息学方法,在18个稻米淀粉合成相关基因（AGPsma, AGPiso, AGPlar, Wx, GBSSII, SSI, SSII1, SSII2, SSII3, SSIII1, SSIII2, SSIV1, SSIV2, Sbe1, Sbe3, Sbe4, Pul, Isa）上共建立49份分子标记,对同一基因座位内几个基因位点进行单倍型分析,在该64份生态类型丰富的品种中于10个基因座位内（AGPiso, AGPlar, Wx, SSI, SSII2, SSII3, SSIII1, Sbe1, Sbe4, Pul）检测到了新的单倍型,Pul基因上检测到的新的单倍型最多,这些检测到的新的单倍型主要存在于来源于印度的Aman、Bulu、Dular以及美国的Lemont、Cpslo17等品种。此外,就单个基因位点的等位性变异而言,除了13个测序品种中检测到的基因型外,主要是在野生稻中检测到了新的等位基因型（主要是标记AGPsma-1, SSII1-t1, SSII1-t2, Sbe1-3, Isa-t2, Pul-3）。2.在对60份水稻品种的基因型数据（49份）与品质数据（10个）进行统计分析,建立线性模型,采用贝叶斯算法对各等位性变异在10个品质性状上引起的遗传效应进行估计。包括对各等位变异的主效应分析及各基因位点间在品质性状上的互作遗传效应的分析。检测到12个标记（AGPsma-1、Wx-t1、Wx-2、Wx-3、SSII1-2、SSII2-2、SSII3-2、SSII3-3、SSIII1-1、Pul-1、Pul-2、Isa-t2）对品质表型性状的遗传效应估计值比较大。检测到22个标记（AGPsma-1、Wx-2、Wx-3、GBSSII-1、SSI-1、SSI-2、SSII1-t1、SSII2-2’、SSII3-1、SSII3-2、SSIII1-1、SSIII1-t2、SSIV1-2’、SSIV2-1、SSIV2-t1、Sbe1-1、Sbe1-t3、Sbe3-t1、Sbe4-1、Pul-3、Isa-t1、Isa-t2）在淀粉品质形成过程中存在遗传互作效应,这些互作作用既包括在编码不同类酶的基因之间,又存在于编码同类酶的不同基因之间。
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标签：水稻论文; 淀粉合成相关基因论文; 分子标记论文; 淀粉理化特性论文; 复等位基因论文; 贝叶斯算法论文; 遗传网络分析论文;