水稻氮高效利用和耐低氮优异基因挖掘与种质创新

发布时间：2020-08-22 21:36

【摘要】：利用水稻8亲本重组自交系群体(MAGIC群体)连续两年分别在不同氮素条件下考查耐低氮和氮高效利用相关表型,结合基于3K全球水稻重测序种质资源构建的55K高通量SNP芯片鉴定的基因型,结合MAGIC群体在不同氮素水平条件下的表型,关联分析定位氮高效利用和耐低氮QTL。在2015年和2016年连续两年有35个与产量及产量性状相关的主效QTL被定位到。在第6染色体短臂端定位到1个影响氮利用效率(qNGY6)主效QTL,该位点是具有—因多效性和稳定表达的重要位点,配制了用于该主效QTL精细定位的遗传分离群体。以黄华占为轮回亲本,8个优异品种作为供体亲本,构建497份相互关联的育种定位群体(IB群体),连续3个季节在不同氮素条件下考察产量及产量相关性状,结合导入系重测序获得的7388个SNP bin基因型数据,关联分析定位水稻耐低氮有利基因/主效QTL。在不同氮素条件下定位到35个影响产量及产量相关性状的主效QTL,在第1染色体上的bin16和第3染色体上的bin2183-bin2186两个区段分别定位到控制产量、生物量、收获指数和结实率相关性状的主效QTL。基于定位结果精细定位主效QTL qTGW2-1,该位点位于bin1459处的区间大小为50 kb左右。结合KASP SNP连锁标记对2个重要耐低氮主效位点(qGY1和qSP8-3)进行后代验证和跟踪,将这2个主效QTL进行聚合,最终筛选出携带qGY1和qSP8-3两个主效位点且耐低氮水平显著优于黄华占和导入系亲本的聚合系。利用黄华占IB群体开展了水稻耐冷QTL定位研究。在云南省的3个低纬度高海拔地区(寻甸、嵩明和玉溪)连续两年进行耐冷鉴定,以自然低温处理后的结实率为衡量指标。共定位到8个与耐冷相关的主效QTL,其中在第3染色体短臂上的qCT-3-2在4个环境下均被定位到,是稳定表达的耐冷位点。通过物理作图将qCT-3-2精细定位到192 kb左右,有利基因来自于黄华占;同时qCT-3-2在水稻苗期耐冷中也发挥一定作用,因此该位点在水稻耐冷分子育种中有较大的应用价值。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511
【图文】：

院博士后出站报告逦水稻氮高效利用与耐低氮遗传重叠分析与优异基因挖掘逡逑的表现，即评价水稻氮高效利用。正常施氮田块的各项指标作为氮条件下（正常田块不施氮和缺氮田块）水稻ＭＡＧＩＣ群体的氮高氮能力。逡逑表１构建ＭＡＧＩＣ群体的亲本来源及特点逡逑品种名称逦来源逦主要特征逦逡逑ＳＡＧＣ０８逦中国逦大穗、莲杆粗壮、抗旱逡逑ＨＨＺ５－ＳＡＬ９－Ｙ３－Ｙ１逦中国逦氮高效利用、耐盐、优质逡逑ＢＰ１９７６Ｂ－２－３－７－ＴＢ－１－１逦印度尼西亚耐低氮、抗旱、抗稻瘟病逡逑ＰＲ３３２８２－Ｂ－８－１－１－１－１－１逦菲律宾逦高产、稳产逡逑ＦＦＺ１逦中国逦氮高效利用、大穗、优质逡逑ＣＴ１６６５８－５－２－２ＳＲ－２－３－６ＭＰ邋哥伦比亚逦耐低氮、抗旱逡逑ＩＲ６８逦菲律宾逦大粒、茎杆粗壮逡逑ＩＲ０２Ａ１２７逦菲律宾逦综合抗病性强逡逑

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