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控制水稻氮响应和产量相关性状QTLs的精细定位及其功能研究

发布时间:2022-01-20 22:24
  水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在各大洲均有种植,年均总面积超过160万公顷。为适应各地不同的地理环境、气候等条件,水稻在人类的驯化选择之下逐渐形成了不同的品种,在株型、穗型、粒型、养分效率、抗逆性等方面都具有明显的差异。氮是水稻生长和发育所必需的大量矿质营养元素之一。在缺氮条件下,施用氮肥具有显著的增产效果。但是,随着施氮量的增加,氮肥利用率逐渐降低,不仅增加了生产成本,还带来了很多的环境问题。因此,培育氮高效的水稻品种,在减少施氮的条件下获得较高的产量、同时避免因过量施肥而带来的环境问题,具有重要的理论和实践意义。本研究以筛选不同水稻品种响应供氮能力的差异为切入点,通过连锁遗传分析,定位了控制水稻产量及其氮响应能力相关性状的QTLs,主要结果如下:1、利用营养液栽培体系,对40份水稻自然资源材料进行筛选。发现NJ6号和QZL2号在株型、穗型以及氮响应能力等方面均具有显著的差异。进一步利用二代测序技术,对由NJ6号和QZL2号构建的重组自交系群体进行重测序,构建了总长度为1421.8 cM,标记平均间距为0.51 cM的高分辨率连锁遗传图谱。2、通过三年三点的田间试验发现,株高、剑... 

【文章来源】:华南农业大学广东省

【文章页数】:142 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

控制水稻氮响应和产量相关性状QTLs的精细定位及其功能研究


滑动窗口算法和重组断点的判定(Huangetal.,2009)

响应比,水稻,表型


图 2.1 水稻材料的氮响应比较分析a:分蘖数;b:生物量(整株干重); c:根冠比(地上部干重/根部干重);d:地上部分氮浓度注:自然资源材料依据低氮下各个表型值按顺序从小到大进行排序:散点图代表 LN、HN 下材料的表型值(绿色为 LN,粉色为 HN);柱状图代表依据此表型值计算得到的氮响应值(NGRvalue=(HN-LN)/HN)。柱状图中红色的两条柱子分别代表 NJ6 号和 QZL2 号,红色的虚线代表所有材料氮响应的平均值。Figure 2.1 Natural variation of N responses among rice materialsa: Tiller number; b: Biomass (plant dry weight); c: Root/Shoot ratio (shoot dry weight/rootdry weight); d: Shoot N concentrationNote:SortingnaturalgermplasmresourcesaccordingtoeachphenotypicvalueatLNlevel:scatterdiagramrepresents phenotypic value at LN and HN levels (LN in green, HN in pink); bar diagram represents NGRvalueaccordingtoNGRvalue(NGRvalue=(HN-LN)/HN).TworedcolumnsrepresentedNJ6andQZL2respectively, red dotted line in each figure indicates the mean value of N value among all naturalgermplasm resources.

氮浓度,水培,表型,梯度


图 2.2 氮浓度梯度下的水培表型变化a:各个表型值(苗长、分蘖数、SPADvalue、最长根长、生物量、氮浓度);b:南京6 号;c:千重浪 2 号注:a 图中各个点之间利用曲线拟合,利于观察两个材料随 N 浓度变化的响应趋势,红色曲线为南京 6 号,青色曲线为千重浪 2 号。数据为平均值±标准差(n = 4)。b、c 图中标尺都为 10 cm。Figure 2.2 Phenotype change of hydroponic trial along with N concentration gradienta: Variable phenotype values (SL, TN, SPAD value, MRL, Biomass, N concentration); b:NJ6; c: QZL2Note: Curve fitting of different points in the Figure a is convenient to observing response tendency of twomaterials along with N concentration gradient. Red curve, NJ6, cyan curve, QZL2. Data shown as means± s.d. (n = 4); Scale bars are both 10 cm in Figure b and c究两个材料随不同氮浓度梯度的变化情况(图 2.2)。按照不同氮浓度梯度对相应表型进行曲线拟合,结果表明:在检测的 6 个性状中,NJ6 号氮响应曲线相较于 QZL2 号

【参考文献】:
期刊论文
[1]氮素对水稻分蘖芽发育的影响及其作用机制[J]. 潘寿,骆乐,刘小红,王鸿萱,徐国华.  南京农业大学学报. 2016(06)
[2]氮肥用量对水稻武运粳27产量、穗粒结构的影响[J]. 孙进,周祥,刘蔚华.  浙江农业科学. 2016(07)
[3]植物铵态氮同化及其调控机制的研究进展[J]. 徐晓鹏,傅向东,廖红.  植物学报. 2016(02)
[4]氮素和6-BA对水稻分蘖芽发育的影响及其生理机制[J]. 刘杨,王强盛,丁艳锋,刘正辉,李刚华,王绍华.  作物学报. 2009(10)



本文编号:3599630

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