利用重组自交系检测水稻芽期和孕穗开花期耐冷性QTL

发布时间：2020-06-16 03:37

【摘要】：低温冷害是影响水稻生长和结实的重要因素之一,为了解决低温对水稻的危害,耐冷品种的选育和耐冷基因的挖掘变得尤为重要。本实验选择了耐冷性较好的吉冷1号和冷敏品种密阳23为亲本,构建了一个包含253个家系的F_(10)代重组自交系群体(RIL)作为实验材料,鉴定了亲本及群体的芽期和孕穗开花期的耐冷性。芽期耐冷在5℃的光照培养箱里处理,并以芽期存活率作为耐冷指标。孕穗开花期低温处理于云南省农业科学院试验田(昆明)进行自然条件下的低温处理,并以北京正常条件下生长作为对照,成熟期调查亲本及群体的株高(PH)、穗长(PL)、穗抽出度(PE)、有效穗数(PN)、剑叶长(FLL)、剑叶宽(FLW)、穗粒数(GPP)和结实率(PSS)。使用ICIMapping4.0进行遗传连锁图谱构建和QTL定位分析。实验中共定位到79个QTL,其中芽期检测到3个QTL,孕穗开花期检测到76个QTL,主要研究结果如下:(1)构建了一张包含118个SNP标记和177个SSR标记的遗传连锁图谱,平均每条染色体上24个多态性分子标记。该图谱覆盖基因组全长2240.31 cM,标记间的平均图距为7.59 cM。(2)重组自交系在芽期的耐冷结果显示,群体的耐冷性较低,低温处理后的存活率普遍低于耐冷亲本吉冷1号的存活率;重组自交系在孕穗开花期的耐冷结果显示,群体在北京正常条件下和云南自然低温条件下生长的表型性状呈正态分布,除了结实率。(3)定位到3个与芽期耐冷相关QTL,分布于4、5和11号染色体上,增效等位基因皆来自于吉冷1号;孕穗开花期主要表型相关QTL共76个,其中贡献率大于10%的QTL共11个,QTL富集区共12个。北京正常条件下有6个QTL可以在两年以上重复检测到;云南昆明自然低温条件有4个QTL可以在2016年和2017年重复检测到。并且4个QTL在两个地方都有被重复检测到。(4)QTL富集区域中有3个重要的与耐冷相关的区域,在这几个区域内存在于耐冷相关的重要QTL,分别为1号染色体上RM486-RM315,4号染色体上RM255-S04107,和6号染色体上S06091-CMB0625.3,区间内QTL的增效等位基因大都来自耐冷品种吉冷1号。
【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S511
【图文】：

图 3.2 重组自交系群体 2016-2018 年北京正常生长条件下主要表型性状的频率分布小提琴图[113]3.2.3 云南昆明自然低温条件下亲本及群体的表型分析亲本吉冷 1 号和密阳 23 及其重组自交群体在云南昆明自然低温条件下的主要表型性状见表 3.4 和图 3.3。所调查的表型性状受环境的影响较大，在 2016 年和 2017 年生长下亲本及群体各性状的均值皆不相同。在云南昆明自然低温生长条件下群体各性状皆呈现双向超亲分离，但平均值小于或等于亲本的值。2016 年里，穗抽出度的变异系数最大，为 639.02%；穗长的变异系数最下，为 12.16%。2017 年里，结实率的变异系数最大，为 110.74%；穗长的变异系数最小，为 12.69%。由图 2 可以看出，群体的株高、穗长、穗抽出度、有效穗数和穗粒数皆呈正态分布，但结实率分布频率显示，群体内大部分单株的结实率都较小，结实率高的单株不多，可以看出，在低温胁迫下，水稻的结实率出现了明显的降低。

吉冷 1 号 密阳 23 变幅 平均值 偏度 峰度 变异系数H(cm) 2016 67.6 67.6 42.8-117 79.71±14.15 -0.15 -0.44 17.752017 85.8 71 40.2-128.4 85.20±16.66 -0.50 -0.24 19.55L(cm) 2016 16.5 23.2 13.72-26.8 20.39±2.50 -0.17 -0.35 12.262017 18.02 21.5214.72-29.20 21.67±2.75 0.11 -0.08 12.69E(cm) 2016 2.6 -1.1 -8.7-7.4 0.51±3.27 -0.39 -0.20 639.022017 3.7 -1.78 -13.14-10.08 -0.23±4.10 -0.36 -0.05 -1783.76N(No.) 2016 11 7 4-19 9±2.73 0.92 1.26 36.332017 7 18 3-25 10±3.26 1.52 4.20 32.60SS(%) 2016 85.97 34.4 0-85.57 31.01±25.28 0.49 -1.02 81.512017 82.51 33.14 0-91.11 20.42±22.61 1.17 0.56 110.74PP(No.) 2016 82 165 42-207 115±34.04 0.25 -0.29 29.572017 98 112 47-286 122±39.72 1.01 1.77 32.66

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本文编号：2715474