水稻细胞质雄性不育系育性稳定性和柱头外露率遗传基础研究

论文摘要

本研究以中国香稻和高柱头外露率的川香29B的重组自交系为材料,构建一张遗传连锁图谱。以水稻重组自交系的每个家系为父本分别与母本川香29A杂交,得到细胞质雄性不育为遗传背景的测交F1群体,定位控制自然结实率、套袋结实率、柱头外露率、柱头单露率、柱头双露率、对细胞质雄性不育性育性影响的数量性状位点（QTL）和开花习性,并选育以川香29为主要遗传背景的优良三系不育系。这些结果如下：1.基于重组自交系,构建了一张包含144个SSR分子标记的遗传连锁图谱,其共覆盖水稻全基因组1884.7 cM,标记间的平均图距为12.9 cM。2.考察测交F1群体的自然结实率、套袋结实率、花粉可育率,共定位到7个QTL,控制柱头自然结实率的2个QTL分别位于第6,11染色体；控制套袋结实率的2个QTL分别位于第6,11染色体；控制花粉可育率的3个QTL分别位于第3,4,6染色体。基于以上三种表型,同时定位到2个影响不育系育性稳定性的QTL,位于第6染色体的RM585-RM510区间和第11染色体的RM2459-RM26115区间。这2个影响育性稳定性的QTL,其增效基因均来源于中国香稻。3.考察测交F1群体的柱头外露率、柱头单露率、柱头双露率,共定位到10个QTL。控制柱头外露率的3个QTL分别位于第1,2,11染色体；控制柱头单露率的4个QTL分别位于1,2,11,12号染色体；控制柱头双露率的3个QTL分别位于1,2,11号染色体上。这些QTL解释了6.25到34.85%的全部表型变异。在第1,第2,第11染色体检测到三个区段,能够控制柱头外露率、柱头单露率和柱头双露率,说明这些区段是控制柱头外露性状的主效区域,并且这些区段的增效基因均来源于川香29B。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 研究问题的由来
• 1.2 遗传作图
• 1.2.1 QTL作图
• 1.2.1.1 单标记分析法
• 1.2.1.2 区间作图法（Interval mapping,IM）
• 1.2.1.3 复合区间作图法（Composite interval mappig,CIM）
• 1.2.1.4 基于混合线性模型的复合区间作图法
• 1.2.1.5 作图群体
• 1.2.1.6 分子标记和作图
• 1.3 水稻育性恢复基因的研究概述
• 1.3.1 水稻CMS/Rf系的遗传
• 1.3.2 细胞质雄性不育决定基因
• 1.3.3 恢复基因家族
• 1.3.4 恢复基因的分子机制
• 1.4 水稻柱头外露研究概述
• 1.4.1 不育系柱头外露与异交结实率
• 1.4.2 柱头外露对提高杂交稻制种产量的重要作用
• 1.4.3 柱头外露的遗传特性
• 1.4.4 柱头外露的遗传改良
• 1.4.5 水稻柱头外露分子育种
• 1.4.6 柱头外露育种分子标记辅助选择
• 1.5 研究的目的和意义
• 2 研究内容及创新之处
• 2.1 研究内容
• 2.2 创新之处
• 3 材料、方法和技术路线
• 3.1 试验材料
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 DNA提取和群体基因型分析
• 3.2.2 调查育性测交群体以下性状
• 3.2.3 遗传连锁图谱的构建
• 3.2.4 QTL定位
• 3.3 技术路线
• 4 结果与分析
• 4.1 群体的性状表现
• 4.2 各性状的表型相关性分析
• 4.3 各性状的QTL定位结果
• 5 讨论
• 5.1 柱头外露率QTL的定位
• 5.2 不育系育性稳定性有关QTL的定位
• 5.3 分子辅助选择改良水稻不育系
• 参考文献
• 致谢