利用QTL-seq技术挖掘水稻芽期耐盐主效QTL
发布时间：2021-08-04 02:58
水稻是盐敏感作物,芽期盐害的发生将直接影响幼苗建成及后期生长发育,进而影响最终产量。目前关于水稻芽期耐盐性鉴定及基因挖掘鲜有报道。因此,挖掘水稻芽期耐盐相关QTLs/基因,对提高该时期耐盐性及开展盐渍土水稻直播具有重要意义。本研究利用295份水稻种质资源考察了苗高、根数和根长3个性状在对照、盐胁迫及相对值下的差异,筛选出极端品种配制杂交组合,构建大规模F2:3分离群体,通过对该群体芽期耐盐性鉴定,获得耐盐极端抗感池,连同亲本进行重测序分析,通过QTL-seq方法获得关联区间,进一步根据亲本间序列差异,在关联区间及其邻近位置的变异位点处开发KASP标记,利用F2:3株系构建局部遗传连锁图谱,最终通过连锁分析对QTL-seq结果进行验证。主要研究结果如下:1.通过对295份水稻资源进行芽期耐盐性筛选,结果表明,IR36和卫国的相对苗高、相对根数和相对根长分别为0.37、0.30、0.30和0.84、0.67、0.77,两者芽期耐性相关性状差异最大,分别作为盐敏和耐盐品种。2.以IR36为母本,卫国为父本,构建了由983个株系组成的F2:...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水稻耐盐QTL在染色体上的分布与整合Figure1-1Distributionandintegrationofsalt-tolerantQTLinriceonchromosome
东北农业大学农学硕士学位论文10图1-2 水稻盐响应基因在基因组上的分布Figure 1-2 The distribution of rice salt response genes in the genome1.4 QTL-seq在植物基因定位上的研究进展大多数数量性状位点和基因分离方法，如基于定位或图位克隆，都是耗时和低效的方法。相比之下，高通量技术在标记开发、基因分型、作物遗传学和基因组研究方面有着巨大的前景。基于全基因组重测序的方法能快速分离引起表型突变的基因或QTL。分离分组混合分析法（Bulked Segregant Analysis, BSA）借助分子标记，能够高效快速的找到目标性状和分子标记之间的连锁关系，该方法由Michlmore等[120]首次提出，并在莴苣中找到分子标记和性状间的连锁关系。目前，由于高通量技术的发展，测序的价格迅速下降，进行作物基因组学研究已成为可能[121]。在自然界中，大多数重要的农艺性状是由多基因控制的，其中每个基因对表型的影响较小
Seeding height; RN: Root number; RL: Root length; RSH: Relative seeding height; RRN: Relative root number;RRL:Relative root length图3-1 盐胁迫下卫国和IR36的生长情况Figure 3-1 Growth of Weiguo and IR36 under salt stress3.2 群体构建及抗感池筛选在0.5%的NaCl处理和对照条件下考察了983个株系的苗高、根数和根长及其相对值。从图3-2可知，只有相对苗高呈正态分布，而相对根数和相对根长均表现偏分离，不符合数量性状遗传，这是由于盐胁迫后大多数株系的根生长较慢或停止生长，因此相对根数和相对根长无法作为极端池筛选的评价指标，而相对苗高在株系间差异较显著，将其作为混池筛选指标，
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用双向导入系群体检测遗传背景对耐盐QTL定位的影响[J]. 杨静,孙勇,程立锐,周政,王韵,朱苓华,苍晶,徐建龙,黎志康. 作物学报. 2009(06)
[2]利用BC2F3产量选择导入系定位水稻耐盐QTL[J]. 钱益亮,王辉,陈满元,张力科,陈冰嬬,崔金腾,刘海燕,朱苓华,石英尧,高用明,黎志康. 分子植物育种. 2009(02)
[3]盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展[J]. 王东明,贾媛,崔继哲. 中国农学通报. 2009(04)
[4]碱胁迫下粳稻幼苗前期耐碱性的数量性状基因座检测[J]. 祁栋灵,郭桂珍,李明哲,杨春刚,张俊国,曹桂兰,张三元,徐锡哲,周庆阳,韩龙植. 作物学报. 2009(02)
[5]植物耐盐性及耐盐相关基因的研究进展[J]. 邴雷,赵宝存,沈银柱,黄占景,葛荣朝. 河北师范大学学报(自然科学版). 2008(02)
[6]NaCl对水稻谷氨酰胺合成酶活性及同工酶的影响[J]. 李常健,林清华,张楚富,李泽松,彭进,朱英国,PengShaobing,BennettJohn. 武汉大学学报(自然科学版). 1999(04)
[7]水稻突变体M-20的耐盐生理特性[J]. 张慧,周骏马,郭岩,陈受宜. 植物生理学报. 1997(02)
[8]盐胁迫对大豆幼苗子叶各细胞器超氧化物歧化酶（SOD）的影响[J]. 陈一舞,常汝镇,邵桂花. 作物学报. 1997(02)
[9]水稻上部节间长度等数量性状基因的定位及其遗传效应分析[J]. 谭震波,沈利爽,况浩池,陆朝福,陈英,周开达,朱立煌. 遗传学报. 1996(06)
硕士论文
[1]粳稻种质资源不同生育时期的耐盐性评价[D]. 陈亚萍.宁夏大学 2016
[2]水稻苗期耐旱性基因位点的发掘[D]. 姜雪.华中农业大学 2015
[3]利用高代回交导入系定位水稻全生育期耐盐QTL[D]. 柴路.中国农业科学院 2013
[4]几种主要造林树种盐胁迫响应及耐盐机理研究[D]. 朱振贤.南京林业大学 2007
本文编号：3320863
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水稻耐盐QTL在染色体上的分布与整合Figure1-1Distributionandintegrationofsalt-tolerantQTLinriceonchromosome
东北农业大学农学硕士学位论文10图1-2 水稻盐响应基因在基因组上的分布Figure 1-2 The distribution of rice salt response genes in the genome1.4 QTL-seq在植物基因定位上的研究进展大多数数量性状位点和基因分离方法，如基于定位或图位克隆，都是耗时和低效的方法。相比之下，高通量技术在标记开发、基因分型、作物遗传学和基因组研究方面有着巨大的前景。基于全基因组重测序的方法能快速分离引起表型突变的基因或QTL。分离分组混合分析法（Bulked Segregant Analysis, BSA）借助分子标记，能够高效快速的找到目标性状和分子标记之间的连锁关系，该方法由Michlmore等[120]首次提出，并在莴苣中找到分子标记和性状间的连锁关系。目前，由于高通量技术的发展，测序的价格迅速下降，进行作物基因组学研究已成为可能[121]。在自然界中，大多数重要的农艺性状是由多基因控制的，其中每个基因对表型的影响较小
Seeding height; RN: Root number; RL: Root length; RSH: Relative seeding height; RRN: Relative root number;RRL:Relative root length图3-1 盐胁迫下卫国和IR36的生长情况Figure 3-1 Growth of Weiguo and IR36 under salt stress3.2 群体构建及抗感池筛选在0.5%的NaCl处理和对照条件下考察了983个株系的苗高、根数和根长及其相对值。从图3-2可知，只有相对苗高呈正态分布，而相对根数和相对根长均表现偏分离，不符合数量性状遗传，这是由于盐胁迫后大多数株系的根生长较慢或停止生长，因此相对根数和相对根长无法作为极端池筛选的评价指标，而相对苗高在株系间差异较显著，将其作为混池筛选指标，
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用双向导入系群体检测遗传背景对耐盐QTL定位的影响[J]. 杨静,孙勇,程立锐,周政,王韵,朱苓华,苍晶,徐建龙,黎志康. 作物学报. 2009(06)
[2]利用BC2F3产量选择导入系定位水稻耐盐QTL[J]. 钱益亮,王辉,陈满元,张力科,陈冰嬬,崔金腾,刘海燕,朱苓华,石英尧,高用明,黎志康. 分子植物育种. 2009(02)
[3]盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展[J]. 王东明,贾媛,崔继哲. 中国农学通报. 2009(04)
[4]碱胁迫下粳稻幼苗前期耐碱性的数量性状基因座检测[J]. 祁栋灵,郭桂珍,李明哲,杨春刚,张俊国,曹桂兰,张三元,徐锡哲,周庆阳,韩龙植. 作物学报. 2009(02)
[5]植物耐盐性及耐盐相关基因的研究进展[J]. 邴雷,赵宝存,沈银柱,黄占景,葛荣朝. 河北师范大学学报(自然科学版). 2008(02)
[6]NaCl对水稻谷氨酰胺合成酶活性及同工酶的影响[J]. 李常健,林清华,张楚富,李泽松,彭进,朱英国,PengShaobing,BennettJohn. 武汉大学学报(自然科学版). 1999(04)
[7]水稻突变体M-20的耐盐生理特性[J]. 张慧,周骏马,郭岩,陈受宜. 植物生理学报. 1997(02)
[8]盐胁迫对大豆幼苗子叶各细胞器超氧化物歧化酶（SOD）的影响[J]. 陈一舞,常汝镇,邵桂花. 作物学报. 1997(02)
[9]水稻上部节间长度等数量性状基因的定位及其遗传效应分析[J]. 谭震波,沈利爽,况浩池,陆朝福,陈英,周开达,朱立煌. 遗传学报. 1996(06)
硕士论文
[1]粳稻种质资源不同生育时期的耐盐性评价[D]. 陈亚萍.宁夏大学 2016
[2]水稻苗期耐旱性基因位点的发掘[D]. 姜雪.华中农业大学 2015
[3]利用高代回交导入系定位水稻全生育期耐盐QTL[D]. 柴路.中国农业科学院 2013
[4]几种主要造林树种盐胁迫响应及耐盐机理研究[D]. 朱振贤.南京林业大学 2007
本文编号：3320863
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