水稻籼粳亚种间产量杂种优势的遗传基础解析

发布时间：2022-12-06 18:23

　　水稻杂种优势利用为我国粮食安全作出了重要贡献。亚洲栽培稻有籼稻和粳稻之分,而籼粳亚种间的杂种优势往往要强于亚种内的杂种优势,具有很强的增产潜力。研究水稻亚种间杂种优势的形成机理不仅对水稻杂交育种具有重要的指导意义,也为其他禾谷类作物杂种优势的研究提供借鉴。本研究通过对3个甬优系列杂种（甬优4953,甬优4949和甬优4149）和2个春优系列杂种（春优295和春优2915）衍生的5个F2分离群体进行籼粳成分分析以及产量相关性状QTL定位,剖析籼粳亚种间杂种优势的遗传学基础。主要研究结果如下:1.由于无法获得亲本材料,我们通过F2群体的测序数据,推断出五个组合的F1基因型,并根据已有的甬粳49A的测序数据,得到甬优杂种的父母本基因组。由于春优品种缺失两亲本的信息,我们采用基因连锁区段合并的方法获得两个春优品种的亲本基因组信息。利用1000份水稻品种的亚群关系来推断亲本的亲缘矩阵,明确这5个杂种的母本均属于粳稻亚群,父本均属于籼稻亚群。2.利用1000份水稻品种的亚群信息以及基因型对5个杂交组合进行籼粳成分分析,杂种F1基因组不仅含有杂合片段,而且还存在偏籼和偏粳的纯合片段,表明这些父母本并... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略词
前言
1.杂种优势的基础研究与利用
    1.1 杂种优势的经典理论
        1.1.1 显性假说
        1.1.2 超显性假说
        1.1.3 上位性假说
    1.2 水稻杂种优势的利用
        1.2.1 水稻杂种优势的发展
        1.2.2 水稻籼粳亚种及遗传变异
        1.2.3 亚种间杂种优势的利用
    1.3 籼粳亚种间杂种优势研究进展
        1.3.1 广亲和基因的发现及其利用
        1.3.2 双亲遗传距离与杂种优势的关系
        1.3.3 水稻亚种间杂种优势利用现状
        1.3.4 亚种间杂种优势利用的障碍及对策
        1.3.5 亚种间杂种育性的遗传基础
        1.3.6 杂种不育的遗传机制
    1.4 连锁分析
    1.5 水稻全基因组关联分析
        1.5.1 关联分析
        1.5.2 全基因组关联分析的应用
        1.5.3 全基因组关联分析在水稻中的应用
        1.5.4 水稻全基因组关联分析的流程
        1.5.5 GWAS的优点与不足
    1.6 研究的目的与意义
2.实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 田间试验与表型考察
        2.2.1 田间试验
        2.2.2 表型考察
    2.3 实验方法
        2.3.1 DNA的提取
        2.3.2 DNA质量的检测
    2.4 测序数据的处理
    2.5 基因型提取及筛选
    2.6 亲本基因型推定方法
    2.7 群体全基因组关联分析
3.结果与分析
    3.1 父母本基因型的推断
    3.2 籼粳成分分析
    3.3 F2群体性状表型变异及相关性分析
    3.4 对总群体产量相关性状的关联分析
        3.4.1 每穗颖花数全基因组关联分析
        3.4.2 千粒重全基因组关联分析
        3.4.3 穗长关联分析
        3.4.4 单个F2群体的性状关联分析
    3.5 甬优群体产量相关性状的连锁分析
        3.5.1 甬优群体的bin图构建
        3.5.2 甬优群体遗传连锁图的构建
        3.5.3 甬优群体的QTL定位
    3.6 优良等位基因与产量性状的关系
    3.7 与产量相关的QTL的遗传效应
    3.8 结实率QTL分析
4.讨论
    4.1 亲本材料的缺位影响了杂种优势评估和遗传基础解析
    4.2 确保杂种正常育性是亚种间杂种优势利用的最大难点
    4.3 产量基因的互补或优良等位基因的纯合是进一步提高杂种表现的条件
    4.4 籼粳杂交稻未来育种的方向
参考文献
附录
    附录 Ⅰ 部分结果
    附录 Ⅱ 个人简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]籼粳交偏籼型杂交晚稻新组合新优365[J]. 张宏化,卢华金,阮柏苗,马国华,曾慧贤,杨文清,徐秀如,荀飞琼.  杂交水稻. 2003(06)
[2]甬优系列杂交水稻SSR标记指纹图谱和籼粳属性[J]. 陆永法,马荣荣,王晓燕,李信年,周华成,章志远,华国来.  中国水稻科学. 2007(04)
[3]中国杂交水稻发展现状分析[J]. 毛昌祥,万宜珍,马国辉,石瑜敏,周行,宋智萍,韦善富,谢丽萍,韦仕邦.  杂交水稻. 2006(06)
[4]籼粳亚种间超高产杂交水稻新组合春优58的选育[J]. 吴明国,林建荣,宋昕蔚,阮关海,李春寿.  杂交水稻. 2007(05)
[5]超级杂交水稻育种研究的进展[J]. 袁隆平.  中国稻米. 2008(01)
[6]数量性状基因的完备区间作图方法[J]. 王建康.  作物学报. 2009(02)
[7]水稻杂种优势利用现状及发展对策[J]. 牛兆国.  现代农业科技. 2010(24)
[8]超级杂交水稻育种研究新进展[J]. 袁隆平.  中国农村科技. 2010(Z1)
[9]晚粳不育系甬粳2号A及其籼粳杂交晚稻组合的选育及应用[J]. 马荣荣,王晓燕,陆永法,周华成,蔡克锋,李信年,章志远.  杂交水稻. 2010(S1)
[10]水稻籼粳交杂种优势利用研究[J]. 万建民.  杂交水稻. 2010(S1)



本文编号：3711408