水稻抽穗期和结实率QTLs定位

发布时间：2017-06-20 11:00

  本文关键词：水稻抽穗期和结实率QTLs定位，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水稻是世界上主要的粮食作物,为全球近一半的人口提供食物来源。抽穗期是水稻重要的农艺性状,是影响水稻产量的重要因素之一。挖掘和克隆控制水稻抽穗期的基因,具有重要的实践和理论意义。本研究中,利用29份核心种质和日本晴构建的日本晴背景的BC5F2和BC1F2近等基因系,对控制水稻抽穗期的QTL进行定位。利用9个BC5F2群体,结果在第6号染色体上定位到4个QTL, qHD1-a, qHD1-b, qHDl-c, qHD1-d,它们分别位于RM5745-RM1161, RM3330-RM1161, RM4128-RM3330和RM3370-RM4128标记之间,它们与Hd1区间重叠；在第7号染色体上定位到5个QTL,qGHD7-a, qGHD7-b, qGHD7-c, qHD(t)-a和qHD(t)-b,其中的qGHD7-a, qGHD7-b, qGHD7-c与Ghd7区间重叠。比较发现,7号染色体上的QTL qHD(t)-a和qHD(t)-b与已报到的Hd(t)可能是同一位点。这些结果将为抽穗期候选基因的进一步克隆和功能分析奠定基础,同时为抽穗期分子育种提供理论支撑。 低结实率是影响水稻产量的重要因素之一。而雄蕊不育或花粉败育是导致水稻结实率低下的主要原因,且在水稻高世代材料中频繁发生。本研究中,利用籼稻品种N040212和粳稻品种日本晴构建的结实率显著分离的149个BC2F6个体为作图群体,对结实率进行QTL分析。共定位到三个QTL, qSS-1, qSS-7和qSS-9,它们分别位于第1、7、9号染色体上。重组分析和物理图谱信息结果表明,qSS-1, qSS-7和qSS-9分别被定位到188kb,701kb和3,741kb区间范围内。然后,利用1849个BC2F7单株对qSS-1进行精细定位,将其进一步定位到93.5kb区间范围内,在该区间内共有16个预测的候选基因。花粉活力测定和人工辅助授粉发现雌配子正常而雄配子花粉败育,暗示qSS-1可能通过影响花粉育性来控制结实率。这些结果为进一步克隆结实率候选基因及其功能分析奠定了良好基础。
【关键词】：水稻 QTL定位 抽穗期 结实率 花粉育性
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• Chapter 1. General Introduction9-27
• 1.1 Importance and consumption of rice9
• 1.2 Rice domestication and breeding9
• 1.3 Botanical classification and characterization of rice9-10
• 1.4 Rice cultivated area and production10-11
• 1.5 Rice grain contents and utilization11
• 1.6. Advances in genetics and breeding11-13
• 1.6.1 Rice genetic and genomic advances11-12
• 1.6.2 Advances in rice genetic mapping12
• 1.6.3 Rice physical mapping12-13
• 1.7 Heading date in rice13-24
• 1.7.1 Genetic studies of heading date in rice13
• 1.7.2 Photoperiod signal13-14
• 1.7.3 Bio-physiological pathway and flowering induction14-15
• 1.7.4 Genetic basis of heading date in rice15
• 1.7.5 QTLs controlling heading date in rice15-16
• 1.7.6 The genes cloned for heading date in rice16-20
• 1.7.7 The genes cloned for heading date in rice on chromosome 620-23
• 1.7.8 The genes cloned for heading date in rice on chromosome 723-24
• 1.8 Seed setting in rice24-26
• 1.8.1 Genetic studies of seed setting in rice24-25
• 1.8.2 QTLs controlling sterility in rice25
• 1.8.3 Genetic basis of stability of sterility and fertility reversibility25
• 1.8.4 The mechanism of fertilization in rice25-26
• 1.8.5 Grain filling in rice26
• 1.9 The objectives of this study26-27
• Chapter 2 QTLs mapping for heading date in rice (O.sativa L.)27-58
• Abstract27
• 2.1. Significance of heading date in rice27-28
• 2.2. Materials and methods28-31
• 2.2.1 Plant materials and construction of mapping populations28-29
• 2.2.2 Field materials29-30
• 2.2.3 Evaluation of inheritance pattern of heading date30
• 2.2.4 DNA extraction30
• 2.2.5 PCR amplification30
• 2.2.6 Primary mapping30-31
• 2.2.7 Physical mapping and molecular marker selection31
• 2.3. Results31-52
• 2.3.1. Primary mapping for 10BDC02333-34
• 2.3.2 Primary mapping for 10BDC02734-36
• 2.3.3 Primary mapping for 10BDC03236-38
• 2.3.4 Primary mapping for 10BDC04138-40
• 2.3.5 Primary mapping for 10BDC00440-42
• 2.3.6 Primary mapping for 10BDC00642-44
• 2.3.7 Primary mapping for 10BDC04644-46
• 2.3.8 Primary mapping for 10BDC00546-48
• 2.3.9 Primary mapping for 10DC00148-50
• 2.3.10 Identification of QTLs for heading date50-51
• 2.3.11. The sequence comparison for target genes loci for heading date51-52
• 2.4. Discussion52-56
• 2.5. Conclusion56-58
• Chapter 3. QTLs mapping for seed setting in rice (O.sativa L.)58-72
• Abstract58
• 3.1. Significance of seed-setting rate in rice58-59
• 3.2. Materials and methods59-62
• 3.2.1. Mapping populations59
• 3.2.2. Field materials59-60
• 3.2.3. Extraction of DNA and PCR amplification60
• 3.2.4. Primary mapping60
• 3.2.5. Fine mapping and selection of molecular marker60-61
• 3.2.6. Construction of linkage map61
• 3.2.7. Evaluation of pollen fertility/sterility61
• 3.2.8. The statistical analyses of spikelet and gametes fertility61-62
• 3.3. Results62-70
• 3.3.1. Frequency distribution of spikelet fertility62
• 3.3.2. Construction of Genetic map and identification of loci for seed setting62-65
• 3.3.3. Fine mapping of qSS-165-66
• 3.3.4. Candidate genes at the 93.5-kb region of qSS-166-68
• 3.3.5. Correlation study between seed setting(spikelet fertility)and pollen fertility68-70
• 3.4. Discussion70-71
• 3.5. Conclusion71-72
• References72-94
• Appendix94-98
• Acknowledgement98-99
• Curriculum vitae99
• A. Personal Information:99
• B. Education Background:99
• C. List of Publication:99

【共引文献】

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  本文关键词：水稻抽穗期和结实率QTLs定位，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：465348