稻种资源部分农艺性状相关基因的标记分型与相关性分析

发布时间：2017-08-20 18:32

  本文关键词：稻种资源部分农艺性状相关基因的标记分型与相关性分析

  更多相关文章： 水稻 稻种资源 分子标记 基因分型 数据库

【摘要】：水稻种质资源是水稻育种、稻作基础理论和水稻生物技术研究的重要物质基础。本研究基于已克隆的Wx基因(颗粒淀粉合成酶),SSIIa基因(可溶性淀粉合酶II),SSIIIa基因(可溶性淀粉合酶III),Sbe1基因、Sbe3基因(淀粉分支酶),GS3(粒长),qSW5(粒宽)和Gn1a基因(每穗粒数)8个基因,利用已有和自主开发的功能分子标记,对376份稻种资源进行等位基因标记分型,对基因所控制的性状进行相关性分析,并构建标记分型数据库。具体实验结果如下:Wx基因中,Wxb、Wx HH、wx等位基因型以及Wx基因前导区(AATT)n多态性的分子标记可用,而针对Wxhp、Wxop、Wxin、Wxmq等位基因型而开发的分子标记均不可用。水稻品种稻米的直链淀粉含量与Wxb、WxHH等位基因型及其二者所组成单倍型均极显著相关;同时,水稻品种稻米的直链淀粉含量随着(AATT)n的重复数增大而增加;且Wx基因第二外显子上23bp的片段插入而开发的STS标记可准确检测水稻的糯性。性状与标记分型的结果一致。Sbe1、Sbe3基因在籼稻、粳稻之间的片段长度差异性分别设计的两个STS标记均可用,该两基因型组成的四种单倍型与稻米峰值粘度无显著相关性,与最终粘度极显著相关,故这两个标记可以用来检测及分析水稻品种的最终粘度。SSIIa基因上+2824、+3894、+4424/4425三个位点SNP的分子标记均可用,且稻米的校准成糊温度与SSIIa基因上的三个SNP以及这三个SNP所构成的单倍型均极显著相关,直链淀粉含量与+4424/4425位点的SNP极显著相关。性状与标记分型的结果一致。SSIIIa基因上+4117、+4898、+5727三个位点SNP的分子标记均可用,且稻米的峰值粘度与SSIIIa基因的+5727处SNP极显著相关,最终粘度与SSIIIa基因的+4898处SNP显著相关,校准成糊温度与SSIIIa基因的+4117处极显著相关,直链淀粉含量与SSIIIa基因三处SNP均无显著相关性。对粒长主效基因GS3在第二外显子C/A的SNP和第四内含子上(AT)n的两个分子标记有效,而对第五外显子上的微卫星(TCC)n开发的SSR标记无效。其中水稻GS3基因第二外显子上A/C的突变与稻谷粒长呈极显著相关,与粳稻稻谷的千粒重呈极显著相关,与籼稻千粒重无显著相关性;第四内含子(AT)n重复数与粳稻粒长无显著相关性,而在籼稻中呈极显著相关性。故此dCAPS标记可用来解释水稻品种的粒长特性。同时,水稻GS3基因第四内含子(AT)n重复数与稻谷千粒重在粳稻、籼稻中均不表现显著相关性。故此SSR分子标记不宜用来解释水稻品种的粒长以及千粒重特性。针对粒宽主效基因qSW5上的InDel开发的STS标记有效,且该等位基因型与稻谷的粒宽表型呈极显著相关。而千粒重与该突变类型无显著相关性。故此STS分子标记可以用来检测或者为水稻品种的粒宽表型基因分型。对Gn1a基因5’非翻译区存在的16bp的碱基缺失而开发的STS标记有效。
【关键词】：水稻 稻种资源 分子标记 基因分型 数据库
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第一章 文献综述8-13
• 1 水稻种质资源研究与利用概况8-11
• 1.1 我国稻种资源的收集、编目与保存8
• 1.2 稻种资源农艺性状的鉴定和评估8-9
• 1.3 国外稻种资源对我国水稻生产的影响9
• 1.4 稻种资源的利用9-10
• 1.5 稻种资源数据库概况10-11
• 2 重要农艺性状基因的克隆与育种利用研究进展11-12
• 3 本研究的意义12-13
• 第二章 水稻部分品质和产量性状基因的分子标记验证、开发及分型13-32
• 1 材料与方法13-15
• 1.1 实验材料13
• 1.2 DNA的提取13-14
• 1.3 PCR扩增14-15
• 2 基因的分子标记的开发、验证及分型结果15-28
• 2.1 Wx基因15-20
• 2.2 Sbe1和Sbe3基因20-22
• 2.3 可溶性淀粉合酶II基因SSIIa22-23
• 2.3.1 SSIIa基因的分子标记验证22
• 2.3.2 SSIIa基因的分型结果22-23
• 2.4 淀粉合成酶IIIa基因SSIIIa23-24
• 2.4.1 SSIIIa基因的分子标记验证23-24
• 2.4.2 SSIIIa基因的分型结果24
• 2.5 GS3基因24-26
• 2.6 qSW5基因26-27
• 2.6.1 qSW5基因的分子标记验证27
• 2.6.2 qSW5基因的分型结果27
• 2.7 Gn1a基因27-28
• 2.7.1 Gn1a基因的分子标记验证27-28
• 2.7.2 Gn1a基因的分子标记验证28
• 3 小结与讨论28-32
• 第三章 水稻部分品质及产量性状的测定及与对应基因的相关性分析32-44
• 1 材料与方法32-33
• 1.1 实验材料32
• 1.2 米粉的获取32
• 1.3 直链淀粉含量的测定32
• 1.4 RVA谱的测定32
• 1.5 水稻粒型的测定32-33
• 1.6 统计方法33
• 2 结果与分析33-40
• 2.1 水稻Wx基因的各等位基因分型及其与直链淀粉含量的相关性分析33-35
• 2.2 水稻淀粉分支酶基因Sbe1、Sbe3与稻米粘度的关系35
• 2.3 水稻糊化温度基因SSIIa与稻米成糊温度和直链淀粉含量的关系35-37
• 2.4 水稻支链淀粉合成酶SSIIIa与稻米峰值粘度、最终粘度、校准成糊温度以及直链淀粉含量的分析37-38
• 2.5 水稻GS3基因与稻谷粒长、千粒重的分析38-39
• 2.5.1 第二外显子上C/A突变38-39
• 2.5.2 第四内含子上的简单重复序列 (AT)n39
• 2.6 水稻qSW5基因InDel类型与稻谷粒宽的分析39-40
• 3 小结与讨论40-44
• 第四章 全文总结44-46
• 参考文献46-50
• 致谢50-51
• 附录51-149
• 1 376份各地常规稻品种材料及其籼粳类型51-54
• 2 部分农艺性状相关基因的凝胶电泳图54-149
• 2.1 Wx基因54-73
• 2.2 Sbe1基因与Sbe3基因73-88
• 2.3 SSIIa基因88-104
• 2.4 SSIIIa基因104-120
• 2.5 GS3基因120-134
• 2.6 qSW5基因134-142
• 2.7 Gn1a基因142-149

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王金英 ,江川;简讯“福建稻种资源保存、鉴定、研究与利用”通过省级技术鉴定[J];福建稻麦科技;2003年01期

2 段永红;湖南稻种资源研究现状与展望[J];中国种业;2004年08期

3 李明靖;常易;杨超振;杨卫东;;云南民族富集环境中稻种资源的分布研究[J];安徽农业科学;2007年15期

4 张素华;杨树明;;浅谈云南稻种资源档案建设及应用[J];农业科技通讯;2009年11期

5 周起先;陈博聪;徐建第;高洁;李华东;吴修;;我国稻种资源研究概况[J];北方水稻;2013年04期

6 张丽华;;国外稻种资源在杭州生态环境中的表现和利用概述[J];浙江农业科学;1986年02期

7 洪正;吕耀强;;丽水山区的地方稻种资源征集研究[J];浙江农业科学;1986年06期

8 蒋荷,王根来,吴竟仑,汤陵华,李和标,张荆;云南稻种资源研究与利用[J];作物品种资源;1988年02期

9 应存山,杨再能,张丽华,赵式英,蔡玲平;国内外稻种资源的搜集评价与利用[J];中国水稻科学;1988年01期

10 程侃声;《中国稻种资源》读后[J];中国水稻科学;1994年04期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 阮仁超;陈惠查;游俊梅;金桃叶;张再兴;杨玉顺;;贵州稻种资源收集、保存、评价与利用研究[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集（一）[C];2005年

2 程建峰;潘晓云;刘宜柏;戴廷波;曹卫星;;快速鉴定稻种资源抗旱性的生理指标筛选及其遗传背景[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集（二）[C];2005年

3 邹玉霞;罗安才;赵正武;;重庆及周边地区优异地方稻种资源遗传相关及聚类分析[A];全国生物遗传多样性高峰论坛会刊[C];2012年

4 程建峰;潘晓云;蒋海燕;戴廷波;曹卫星;;稻种资源苗期氮素营养效率与品种演化[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年

5 黄永兰;万建林;余丽琴;王记林;芦明;熊玉珍;束爱萍;范志洁;黎毛毛;;利用SSR标记构建江西稻种资源核心种质库的研究[A];2012年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2012年

6 姬广海;魏兰芳;钱君;张世光;;云南稻种资源的抗白叶枯病研究[A];中国植物病理学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要集[C];2002年

7 刘澍才;吴燕;;我国三大谷物特优异品种资源的评价研究[A];全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集（下）[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 吴云;云南建成稻种资源核心种质库[N];农民日报;2002年

2 本报记者 高文;为提高水稻生产科技含量助力[N];农民日报;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 邓雨萌;稻种资源部分农艺性状相关基因的标记分型与相关性分析[D];江西农业大学;2016年

2 汪燕;引进斯里兰卡稻种资源农艺性状和品质性状的分析与评价[D];四川农业大学;2010年

3 朱文东;引进稻种资源主要农艺性状与品质性状的分析评价[D];四川农业大学;2003年

4 张敦宇;布朗族土著知识对地方稻种资源多样性影响研究[D];云南农业大学;2009年

5 池彦衡;稻种资源稻米品质评价及可溶性淀粉合酶基因序列多态性和关联分析[D];江西农业大学;2011年

6 刘霞;云南地方稻种资源初级核心种质遗传多样性研究[D];新疆农业大学;2001年

7 陈友桃;中国稻种资源Waxy基因多样性研究[D];中国农业科学院;2010年

，

本文编号：708246