水稻糖分含量全基组关联分析及同化物合成相关性状QTLs验证

发布时间：2021-05-27 07:00

　　水稻产量的形成是源器官产生的同化物输送到库器官中固定下来的结果。籽粒发育的物质来源主要有两个:抽穗前水稻植株中储藏的非结构性碳水化合物（NSC）和抽穗后冠层叶片光合作用产生的同化物。为了深入了解NSC各组分在水稻体内的含量差异及它们对产量形成的影响,本研究利用533份核心种质对水稻糖分含量进行系统考察并对表型数据进行全基因组关联分析（GWAS）。此外,叶片叶绿素含量及剑叶长宽影响同化物合成,基于之前本课题组对核心种质剑叶长宽及叶片叶绿素含量GWAS得到的显著性位点,我们利用回交群体对这些显著性位点进行了验证。结果如下:1.对核心种质不同亚群间糖分含量进行差异显著性分析。结果表明,糖分含量不同程度受到群体结构的影响,葡萄糖、果糖和淀粉受到的影响小,蔗糖受到影响大,由于可溶性糖主要由蔗糖组成,故在亚群间变化也较大。与抽穗期相比,成熟期所有亚群中可溶性糖与淀粉含量均出现下降,籼稻茎中可溶性糖含量下降比粳稻茎中多,主要体现为蔗糖含量下降。2.对核心种质抽穗期和成熟期糖分含量进行相关性分析。大部分糖分之间有显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）关系。在抽穗期同一糖分不同组织间存... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 水稻糖分含量全基组关联分析
    1 前言
        1.1 水稻源库理论
            1.1.1 水稻源库理论中“源”、“库”、“流”的概念
            1.1.2 源库理论在水稻中的应用
        1.2 水稻糖分积累的意义
        1.3 水稻蔗糖和淀粉积累的相关酶
            1.3.1 蔗糖磷酸合成酶
            1.3.2 蔗糖合成酶
            1.3.3 ADPG焦磷酸化酶
            1.3.4 淀粉合成酶
            1.3.5 淀粉分支酶
        1.4 关联分析
            1.4.1 关联分析的基础
            1.4.2 全基因组关联在水稻中的应用
        1.5 研究目的与意义
    2 材料与方法
        2.1 试验材料
        2.2 试验方法
            2.2.1 材料种植
            2.2.2 糖分抽提与含量测定
            2.2.3 产量性状考察
            2.2.4 GWAS分析
    3 结果与分析
        3.1 亚群间抽穗期与成熟期糖分含量差异分析
        3.2 核心种质糖分含量及产量性状相关性分析
            3.2.1 核心种质不同时期不同组织糖分含量数据相关性分析
            3.2.2 核心种质糖分与产量的相关性分析
        3.3 GWAS检测糖分及蔗糖转运相关性状显著性位点
        3.4 GWAS检测到的显著性位点与已克隆基因SSSII-2 间的关系
        3.5 淀粉合成酶基因SSSII-2 多样性分析
    4 讨论
        4.1 核心种质糖分含量在群体中的遗传变异
        4.2 水稻核心种质各种糖分含量及变化对产量的影响
        4.3 SSSII-2基因单倍型与亚群结构的关系
        4.4 SSSII-2与抽穗期和成熟期不同组织淀粉含量的关系
        4.5 GWAS检测到的显著性位点与其它基因
第二章 同化物合成相关性状QTLs验证
    1 前言
        1.1 水稻同化物合成相关性状研究现状
            1.1.1 水稻叶绿素含量的研究
            1.1.2 水稻剑叶长宽的研究
        1.2 QTL的定位分析
            1.2.1 QTL分析原理和步骤
            1.2.2 QIL定位方法
        1.3 研究目的与意义
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.2 实验材料种植
        2.3 性状考察
        2.4 分子标记QTL分析
            2.4.1 DNA提取和PCR扩增
            2.4.2 电泳检测
            2.4.3 数据处理与分析
    3 结果与分析
        3.1 SPAD、SPAD-FL和剑叶长宽在群体中分布
        3.2 SPAD、SPAD-FL和剑叶长宽QTL验证
    4 讨论
        4.1 SPAD与SPAD-FL的比较
        4.2 全基因组关联分析与分子标记连锁的QTL定位
        4.3 水稻剑叶长宽及SPAD值与产量关系
参考文献
附录
    附A 水稻可溶性糖与淀粉抽提与含量测定
    附B 聚丙烯酰胺（PAGE）制作流程
致谢



本文编号：3207130