水稻耐低氮脅迫相關(guān)性狀QTL定位和一個(gè)黃葉基因的遺傳分析.pdf

1、本研究包含兩項(xiàng)課題內(nèi)容，即水稻耐低氮脅迫相關(guān)性狀QTL定位和一個(gè)黃葉基因的遺傳分析。
　　世界人口的增多導(dǎo)致對(duì)糧食的需求越來(lái)越大，因此肥料的施用量也越來(lái)越多，肥料的低效利用對(duì)環(huán)境造成了巨大的污染。因此，提高氮素利用效率，培育新型氮高效品種被認(rèn)為是解決這一問(wèn)題最有效的方法。
　　本研究利用粳稻品種Asominori和秈稻品種IR24為親本構(gòu)建的共計(jì)178個(gè)家系的重組自交系材料，進(jìn)行水稻田間低氮脅迫下生長(zhǎng)性狀的QTL定位。主要進(jìn)

2、行了在兩個(gè)不同的氮素水平下的株高、分蘗數(shù)、有效穗數(shù)以及性狀相對(duì)值的QTL定位。
　　1.分子遺傳圖譜
　　挑選出水稻12條染色體上785個(gè)SSR標(biāo)記中172個(gè)具有多態(tài)性的標(biāo)記(多態(tài)百分率為21.91％)，篩選出的標(biāo)記在水稻12條染色體上基本均勻分布，覆蓋水稻整個(gè)基因組2139.8cM，標(biāo)記之間的平均遺傳距離約為12.44cM。
　　2.相關(guān)性狀的QTL定位
　　使用Windows QTL Cartographer

3、 v2.5軟件計(jì)算QTL，采用復(fù)合區(qū)間(CIM)作圖方法來(lái)檢測(cè)與目標(biāo)性狀關(guān)聯(lián)的QTL及其加性效應(yīng)值和對(duì)應(yīng)性狀總變異的貢獻(xiàn)率。借助已有的水稻遺傳圖譜，將LOD等于2.5作為閾值。共檢測(cè)出了兩年三個(gè)性狀共20個(gè)位點(diǎn)，分布在共計(jì)8條染色體上。
　　檢測(cè)到與株高性狀有關(guān)的QTL共7個(gè)，LOD值從2.66到5.55。其中在相對(duì)株高指標(biāo)上，14年qRPH的LOD值是3.17，位于第1號(hào)染色體標(biāo)記，表型值總變異的貢獻(xiàn)率為8.29％，加性效應(yīng)值為

4、1.75％;15年qRPH的LOD值為5.55，對(duì)表型值總變異的貢獻(xiàn)率為11.8％，加性效應(yīng)值為1.77％。此外在14年中還檢測(cè)到了在第5號(hào)染色體的一個(gè)相對(duì)株高指標(biāo)的qRPH, LOD值為2.99，表型值總變異的貢獻(xiàn)率為8.5％，加性效應(yīng)值為1.13％。其中連續(xù)兩年檢測(cè)到一個(gè)位于第1號(hào)染色體的QTL qRPH,將進(jìn)行該QTL的精細(xì)定位。
　　與有效穗數(shù)性狀有關(guān)的QTL共7個(gè)，LOD值從2.96到4.08。其中在相對(duì)有效穗數(shù)指標(biāo)上，

5、14年qRPN的LOD值是3.53，位于第1號(hào)染色體，表型值總變異的貢獻(xiàn)率為7.97％，加性效應(yīng)值為4.83％;15年qRPN的LOD值為3.1，位于第4號(hào)染色體，對(duì)表型值總變異的貢獻(xiàn)率為11.3％，加性效應(yīng)值為4.46％。
　　與分蘗數(shù)性狀有關(guān)的QTL共6個(gè)，LOD值從2.24到4.12。檢測(cè)出的14年qRTN的LOD值為2.67，位于第2號(hào)染色體，對(duì)表型值總變異的貢獻(xiàn)率為9.61％，加性效應(yīng)值為6.52cM。15年中沒(méi)有超過(guò)閾

6、值的QTL。
　　水稻葉片作為重要的光合器官，是形成水稻產(chǎn)量的基礎(chǔ)。葉色突變體不僅可以作為育種過(guò)程中重要的標(biāo)記，還是研究葉綠體發(fā)育和培育新型高光效水稻品種的先決條件之一。從秈稻品種9311的60Co-γ射線輻射誘變突變體庫(kù)中篩選獲得了一個(gè)水稻黃葉突變體yl。本研究明確了YLC1參與葉綠素的合成，為葉綠體色素合成和葉綠體發(fā)育的研究提供了理論依據(jù)。
　　1.與野生型植株相比，yl突變體的幼葉表現(xiàn)出明顯的黃化，葉綠素a、葉綠素b、

7、類胡蘿卜、素的含量分別下降了77.3％，69.1％，68.4％。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)突變體葉綠體中類囊體片層結(jié)構(gòu)排列松散。此外農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果顯示，yl突變體較野生型在每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重上分別下降了13.3％，12.9％和14.0％。
　　2.遺傳分析結(jié)果顯示該性狀受一對(duì)隱性核基因控制。利用突變體與粳稻品種寧粳4號(hào)進(jìn)行雜交構(gòu)建的F2群體進(jìn)行基因定位，初步定位于第九染色體長(zhǎng)臂上，進(jìn)一步開發(fā)分子標(biāo)記把定位區(qū)間縮短在了14.5-kb內(nèi)