遗传背景和环境条件对水稻DEP1近等基因系产量及品质的影响

发布时间：2020-12-06 00:59

　　直立穗型是北方粳稻实现高产的有效途径之一,直立穗型基因（DEP1）可以调控水稻穗部形态,通过增加枝梗数来控制每穗粒数及着粒密度,同时可以调控对氮素的吸收与代谢,广泛应用于北方粳稻高产品种中。目前针对直立穗型的研究多集中在不同品种间,但不同遗传背景及生态条件下,DEP1基因对水稻产量和品质的遗传效应尚未达成共识,同时DEP1基因在群体水平的高产机理仍有待于深入探究。本研究构建以秋田小町及辽粳5为遗传背景的DEP1近等基因系（AKI-dep1,AKI-DEP1,LG 5-dep1和LG 5-DEP1）,分析不同遗传背景下DEP1基因产量和品质的差异,以及年份、地点、氮肥水平对DEP1基因产量及其构成因素表型的影响。研究结果如下:不同遗传背景下dep1均表现为穗部形态直立,每穗粒数显著增加,穗数和千粒重也有所增加,从而显著提高了籽粒产量,AKI-dep1比AKI-DEP1增加了12%,LG 5-dep1比LG 5-DEP1增加了6%。此外,dep1穗长和株高显著降低,二次枝梗数显著增加,一次枝梗数亦有增加的趋势;辽粳5背景株系抽穗期明显延迟1周左右。DEP1的外观品质均优于dep1,dep1... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：98 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

直立穗型DEP1基因近等基因系构建过程

通过对秋田小町及辽粳5遗传背景下两组近等基因系的株型分析及穗部形态观察,由于等位基因dep1的基因渗入而导致了植株穗部形态的变异(图2-2b)。AKI-dep1和LG5-dep1表现为直立穗型,而AKI-DEP1和LG5-DEP1在表现为非直立穗型结构,除了穗部形态发生改变外,直立穗型表型的近等基因系材料AKI-dep1/LG5-dep1与弯曲穗型表型的近等基因系材料AKI-DEP1/LG5-DEP1在许多农艺性状的相关产量也存在显著差异(图2-2c),如AKI-dep1株系的每穗粒数比AKI-DEP1株系高出24%~32%,LG5-dep1株系的每穗粒数比LG 5-DEP1近等基因系材料高出26%~30%。2.3 结论

根据对胶稠度、直链淀粉含量、蛋白质含量以及食味评分的测定结果(图3-1)可知秋田小町遗传背景下近等基因系材料与辽粳5遗传背景下的近等基因系材料相比较表现出食味值较高,直链淀粉含量则相对较低的特性。辽粳5背景下,直立穗型株系及弯穗株系在胶稠度、糊化温度、直链淀粉含量、食味值及蛋白质含量均未表现出显著差异。秋田小町背景下,AKI-dep1株系比AKI-DEP1株系蛋白质含量显著升高,食味值显著降低。RVA特性研究结果表明,辽粳5遗传背景下的近等基因系材料LG 5-dep1与LG 5-DEP1之间崩解值、冷浆黏度以及回复值差异不显著,秋田小町遗传背景下,与AKI-DEP1近等基因系材料相比,AKI-dep1株系表现出显著降低的崩解值,而冷浆黏度及回复值在显著升高。本研究结果为标记辅助选择高产优质直立穗型水稻的育种研究提供了理论依据。3.3 结论与讨论


本文编号：2900415