水稻糙米蛋白质含量QTLqPC-8.2的精细定位

发布时间：2020-07-01 14:55

【摘要】：稻米是我国人民赖以生存的主要粮食作物,也是中国历史最古老的农作物之一。水稻品种众多,分布范围广泛。如今,全球有超过三分之一的人口把大米当作主要粮食。随着科学技术的进步,人们生活水平的逐步提高,稻米质量也逐步受到人们的关注。水稻籽粒中的组成部分主要以淀粉为主,其次是蛋白质,这不仅影响稻米的食味品质,也是衡量水稻营养品质的关键指标。所以,对影响稻米蛋白质含量的QTL进行鉴定并对其进行精细定位,可为改良稻米品质、培育功能性稻米提供重要的理论支撑。本研究利用一套覆盖水稻全基因组染色体单片段代换系(CSSLs)进行控制糙米蛋白质含量的QTL定位。该群体以粳稻亲本Sasanishiki为受体,籼稻亲本Habataki为供体,包含38个染色体单片段代换系,代换片段覆盖了水稻12条染色体。研究发现代换系SL425的糙米蛋白质含量显著高于Sasanishiki,继续用代换系SL425与Sasanishiki回交并自交构建高世代群体,对蛋白质含量的进行遗传分析及基因定位,主要结果如下:1.单片段代换系SL425的糙米蛋白质含量显著高于亲本Sasanishiki,其在第8号染色体上含有一个籼稻Habataki的导入片段,剩余片段与粳稻Sasanishiki完全相同。表明SL425蛋白质含量的升高是由于Habataki的导入片段引起的。推测在该片段上存在控制蛋白质含量的QTL,将其命名为qPC-8。2.将SL425和Sasanishiki回交并自交获得BC1F2群体,对该群体进行基因型扫描以及考察群体各单株的糙米蛋白质含。QTL分析结果发现:在标记Z73与Z120、Z89与Z3之间存在两个QTL,分别命名为qPC-8.1和qPC-8.2。3.为了缩小qPC-8.2的定位区间,在Z89-Z3之间密集设计具有多态性的分子标记,并利用目标区段内基因型为杂合的单株种植形成BC1F3群体,初步将qPC-8.2定位在Z24-Z37之间约为131.07 kb的区间内。为进一步缩小目的区间,我们在Z24-Z37之间进一步设计多态性标记,将该区段中杂合基因型单株种植形成BC1F4群体,最终将qPC-8.2定位在ZY-37-ZY-64之间约为68.53 kb范围内。基因预测表明,该区段存在11个可能的ORFs。4.根据BC1F4群体中各单株基因型,构建了六个基因型不同的叠代系,分别为L1-L6。对其中四种基因型纯合的叠代系进行农艺性状考察,结果发现:在分蘖数、剑叶长、穗长、每穗粒数、粒长、粒宽、一次枝梗数上均无显著差异,但抽穗期和株高却存在显著差异。蛋白质含量分析发现,L1、L2与L3、L6相比总蛋白质含量显著偏低,对各储藏蛋白进行鉴定发现,L1、L2中谷蛋白含量显著低于L3、L6,清蛋白、球蛋白和醇蛋白的含量则无显著差异,这表明SL425中谷蛋白含量的升高是总蛋白质含量显著高于亲本Sasanishiki的主要原因。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S511
【图文】：

代换系,重复检测,加性效应,变异幅度

中位于第８号染色体的ｇＰＣ－Ｓ均能被重复检测到，加性效应值为增效作用。根据该结果，逡逑对２０１６年种植于扬州的３８个染色体单片段代换系材料的糙米蛋白含量进行了测定和分析逡逑（图１）。从图１可以看出，这些系糙米蛋白质含量的变异幅度在９．６％？１０．９％，邋ＳＬ４２５这逡逑个系的糙米蛋白质含量显著高于Ｓａｓａｎｉｓｈｉｋｉ约６．１２％

正态分布,群体,稻米蛋白质,上筛

注：＊表示在／７系９．仍显著水平逡逑经测定群体糙米蛋白质含量发现：在ＢＧＦ２群体中，籽粒糙米蛋白质含量呈典型的单逡逑峰正态分布（图３）。群体中各单株基因型除了邋Ｃｈｒ．８上存在基因型差异外，其他遗传背景逡逑均是一致的，但其糙米蛋白质含量存在显著的差异，这再一次说明水稻糙米蛋白质含量的逡逑大小是一个典型的数量性状。同时，结合在多个环境下能够鉴定到ＱＴＬ，说明水稻糙米蛋逡逑白质含量的大小是极易受环境条件的影响。为消除环境条件的影响，依据群体中各单株的逡逑表型，选择了共８２２个蛋白质含量在９．２％￣９．８％和１１％￣１２．４％表型极端的单株用于＾ＰＣ－Ｓ逡逑的定位。逡逑

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