水稻苗期镉耐性和籽粒低镉积累基因挖掘
发布时间：2020-12-07 13:55
镉是环境中毒性最强的重金属元素之一,且极易被水稻吸收,不仅影响水稻的产量和品质,还可通过食物链危害人类的健康。培育耐镉性高和籽粒镉积累低的水稻品种是解决这一重要水稻生产和粮食安全问题的经济可行手段。本研究利用了遗传多样性丰富的3个相互关联的多亲本衍生的多亲本高代互交系（MAGIC）群体（DC1、DC2和8-way）,鉴定苗期耐镉性、镉污染土壤下籽粒镉含量,结55K高通量SNP基因型进行遗传定位分析,以下是主要研究结果:1.在镉胁迫和正常条件下,3个MAGIC群体的镉耐性都有较大的表型变异,8个亲本的地上长,根长,地上干重和根干重都有显著差异。三个群体都存在超亲分离现象,且8-way群体的基因型变异比DC1和DC2群体的变异大。此外,在镉胁迫和正常条件下,MAGIC群体中镉积累相关性状也呈现较大的表型变异。亲本B和D具有籽粒镉浓度高（分别为0.363 mg/kg和0.499 mg/kg）和地上与根部镉浓度比高（19.9%和18.9%）的特性,亲本A为籽粒镉浓度低的品系（0.149 mg/kg）,亲本E为地上与根部镉浓度比低的品系（12.6%）。2.对3个MAGIC群体在两叶一心期进行Cd...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
构建MAGIC群体的杂交方案
2 MAGIC 群体的苗期镉耐性及成熟期籽粒镉积累表现在镉处理条件下，8 个亲本的地上长，根长，地上干重和根干重都有显著差异个群体都存在超亲分离现象。与正常条件相比，DC1 群体地上长降低 5.2 m22.8 %），根长降低 1.1 mm（10.9 %），地上干重降低 0.0036 g（16.6 %），根增加 0.0001 g（1.7 %）。DC2 群体地上长减少 5.4 mm（22.9 %），根长减少 0.8 m7.3 %），地上干重减少 0.0051 g（21.8 %），根干重减少 0.0007 g（11.3 %）。8-w体地上长减少 7.5 mm（25.7 %），根长减少 0.8 mm（9.5 %），地上干重减少 0.00（19.5 %），根干重减少 0.0001 g（2.0 %）。8-way 群体的基因型变异比 DC1 和 D体的变异更大。
18图 3 Cd 胁迫条件 5 个 MAGIC 群体的苗期镉耐性的关联分析情况（曼哈顿图/qq 图）在 Cd 胁迫条件下对 5 个 MAGIC 群体中根干重（RDW），根长（RL），地上部干重（SDW）和地上部长度（SL）全基因组关联分析作图。在 Cd 胁迫下苗期阶段 5 个 MAGIC 群体的苗期根干重（RDW）（A），根长（RL）（C），地上干重（SDW）（E）和地上长（SL）（G）的曼哈顿图（黄色，蓝色，红色，绿色和粉红色点分别代表 DC1，DC2，8 -way，DC12 和 RMPRIL 群体中的重要位点）位于左侧，曼哈顿图的水平用短划线表示全基因组显着性阈值 q≤0.1; 在 Cd 胁迫下苗期阶段 5 个 MAGIC 群体的根干重（RDW）（B），根长（RL）（D），地上干重（SDW）（F）和地上长（SL）（H）的分位数 - 分位数图（黄色，蓝色，红色，绿色和粉红色点分别代表的 DC1，DC2，8-way，DC12 和 RMPRIL 群体中的 p 值）位于右侧。Fig. 3 Genome wide association study of Cd tolerance at seedling stage in five types of MAGIC
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤污染治理问题研究——以镉大米事件为视角[J]. 张秋月. 法制与社会. 2017(03)
[2]水稻Cd吸收、转运机理研究进展[J]. 周志波,易亚科,陈光辉. 作物杂志. 2017(01)
[3]水稻数量性状(QTL)定位主要作图群体及统计方法概述[J]. 孙佳丽,彭锐,彭既明. 湖南农业科学. 2016(07)
[4]稻米中重金属污染问题研究[J]. 高静,邱运仁. 生物技术世界. 2016(04)
[5]镉超富集植物耐镉性的分子机制研究进展[J]. 逄洪波,谷思雨,李玥莹,陈强,张雨欣,刘宁. 北方园艺. 2015(19)
[6]水稻营养器官镉积累特性对稻米镉含量的影响[J]. 文志琦,赵艳玲,崔冠男,尹洁,高子平,赵静,樊金娟,刘仲齐. 植物生理学报. 2015(08)
[7]水稻次级群体QTL研究进展[J]. 李鑫,刘进. 湖北农业科学. 2015(12)
[8]食品中镉的检测技术[J]. 邸万山. 理化检验(化学分册). 2015(04)
[9]植物对重金属镉(Cd)抗性的研究综述[J]. 申强,吴军,周军,周惠,徐金益. 上海农业科技. 2015(02)
[10]水稻对镉的吸收和转运的分子机理[J]. 杨菲,唐明凤,朱玉兴. 杂交水稻. 2015(03)
博士论文
[1]水稻镉胁迫响应差异机理和调控效应的研究[D]. 陈京都.扬州大学 2013
[2]水稻不同品种耐镉性鉴定及耐镉胁迫相关性状的QTL定位[D]. 陈志德.南京农业大学 2010
[3]水稻品种对土壤重金属镉铅吸收分配的差异及其机理[D]. 刘建国.扬州大学 2004
硕士论文
[1]基于SSSL的水稻籽粒镉积累的QTL鉴定和定位[D]. 龚永福.华南农业大学 2016
[2]籼、粳稻镉积累差异及机理的研究[D]. 周全.中国农业科学院 2016
[3]水稻耐镉胁迫的生理响应[D]. 肖清铁.福建农林大学 2011
本文编号：2903375
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
构建MAGIC群体的杂交方案
2 MAGIC 群体的苗期镉耐性及成熟期籽粒镉积累表现在镉处理条件下，8 个亲本的地上长，根长，地上干重和根干重都有显著差异个群体都存在超亲分离现象。与正常条件相比，DC1 群体地上长降低 5.2 m22.8 %），根长降低 1.1 mm（10.9 %），地上干重降低 0.0036 g（16.6 %），根增加 0.0001 g（1.7 %）。DC2 群体地上长减少 5.4 mm（22.9 %），根长减少 0.8 m7.3 %），地上干重减少 0.0051 g（21.8 %），根干重减少 0.0007 g（11.3 %）。8-w体地上长减少 7.5 mm（25.7 %），根长减少 0.8 mm（9.5 %），地上干重减少 0.00（19.5 %），根干重减少 0.0001 g（2.0 %）。8-way 群体的基因型变异比 DC1 和 D体的变异更大。
18图 3 Cd 胁迫条件 5 个 MAGIC 群体的苗期镉耐性的关联分析情况（曼哈顿图/qq 图）在 Cd 胁迫条件下对 5 个 MAGIC 群体中根干重（RDW），根长（RL），地上部干重（SDW）和地上部长度（SL）全基因组关联分析作图。在 Cd 胁迫下苗期阶段 5 个 MAGIC 群体的苗期根干重（RDW）（A），根长（RL）（C），地上干重（SDW）（E）和地上长（SL）（G）的曼哈顿图（黄色，蓝色，红色，绿色和粉红色点分别代表 DC1，DC2，8 -way，DC12 和 RMPRIL 群体中的重要位点）位于左侧，曼哈顿图的水平用短划线表示全基因组显着性阈值 q≤0.1; 在 Cd 胁迫下苗期阶段 5 个 MAGIC 群体的根干重（RDW）（B），根长（RL）（D），地上干重（SDW）（F）和地上长（SL）（H）的分位数 - 分位数图（黄色，蓝色，红色，绿色和粉红色点分别代表的 DC1，DC2，8-way，DC12 和 RMPRIL 群体中的 p 值）位于右侧。Fig. 3 Genome wide association study of Cd tolerance at seedling stage in five types of MAGIC
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤污染治理问题研究——以镉大米事件为视角[J]. 张秋月. 法制与社会. 2017(03)
[2]水稻Cd吸收、转运机理研究进展[J]. 周志波,易亚科,陈光辉. 作物杂志. 2017(01)
[3]水稻数量性状(QTL)定位主要作图群体及统计方法概述[J]. 孙佳丽,彭锐,彭既明. 湖南农业科学. 2016(07)
[4]稻米中重金属污染问题研究[J]. 高静,邱运仁. 生物技术世界. 2016(04)
[5]镉超富集植物耐镉性的分子机制研究进展[J]. 逄洪波,谷思雨,李玥莹,陈强,张雨欣,刘宁. 北方园艺. 2015(19)
[6]水稻营养器官镉积累特性对稻米镉含量的影响[J]. 文志琦,赵艳玲,崔冠男,尹洁,高子平,赵静,樊金娟,刘仲齐. 植物生理学报. 2015(08)
[7]水稻次级群体QTL研究进展[J]. 李鑫,刘进. 湖北农业科学. 2015(12)
[8]食品中镉的检测技术[J]. 邸万山. 理化检验(化学分册). 2015(04)
[9]植物对重金属镉(Cd)抗性的研究综述[J]. 申强,吴军,周军,周惠,徐金益. 上海农业科技. 2015(02)
[10]水稻对镉的吸收和转运的分子机理[J]. 杨菲,唐明凤,朱玉兴. 杂交水稻. 2015(03)
博士论文
[1]水稻镉胁迫响应差异机理和调控效应的研究[D]. 陈京都.扬州大学 2013
[2]水稻不同品种耐镉性鉴定及耐镉胁迫相关性状的QTL定位[D]. 陈志德.南京农业大学 2010
[3]水稻品种对土壤重金属镉铅吸收分配的差异及其机理[D]. 刘建国.扬州大学 2004
硕士论文
[1]基于SSSL的水稻籽粒镉积累的QTL鉴定和定位[D]. 龚永福.华南农业大学 2016
[2]籼、粳稻镉积累差异及机理的研究[D]. 周全.中国农业科学院 2016
[3]水稻耐镉胁迫的生理响应[D]. 肖清铁.福建农林大学 2011
本文编号：2903375
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