水稻抽穗期性状遗传分析和基因定位研究

摘要

水稻抽穗期是决定水稻品种对地区与季节适应性的重要农艺性状。抽穗期（从播种到始穗的天数）长短直接反映了水稻品种生育期的长短，适宜的生育期在维持水稻高产稳产中起着关键作用。本研究用佳禾丛矮分别与广场13、广陆矮4号和日本晴杂交，构建3个F2遗传分离群体，运用SSR标记对水稻抽穗期基因进行QTL分析，以期获得控制抽穗期的主效QTLs，为进一步的基因精细定位和克隆工作奠定基础。本研究主要研究结果如下:
　　 (1)水稻抽穗期表现为不完全连续分布，具有数量性状遗传特征，表明水稻抽穗期受多基因控制，也存在主效基因的作用，属于受主效基因和微效基因共同控制的性状。
　　 (2)佳禾丛矮和广场13、广陆矮4号、日本晴亲本间遗传多态率分别为22.2％、22.1％和52.6％。
　　 (3)利用BSA法，在佳禾丛矮/广陆矮4号和佳禾丛矮/日本晴两个群体中均在第1号染色体的RM5914—RM6387区间检测到控制水稻抽穗期的QTL，贡献率分别为16.32％和15.48％，推测该位点为控制水稻抽穗期的1个主效基因。
　　 (4)利用佳禾丛矮和日本晴F2群体构建的遗传图谱，进行水稻抽穗期QTL分析，共检测到4个影响水稻抽穗期的QTLs，分别位于第1、5、6和10号染色体上，总贡献率为46.63％，其中qHd1和qHd6的贡献率较大，分别为15.48％和15.73％; qHd5和qHd10的贡献率较小，分别为6.90％和8.52％。
　　 (5) qHd6与Hd1都位于第6号染色体上的同一区间，预测qHd6与Hd1为等位基因。通过对比佳禾丛矮Hd1基因和日本晴Hd1基因序列发现，佳禾丛矮Hd1基因在第二个外显子上缺失了4 bp，产生了一个提前的终止子，导致JHCA编码的Hd1蛋白短于NIP编码的Hd1蛋白;结果表明qHd6与Hd1可能为等位基因。
　　 (6)与前人研究结果比较发现，qHd1是一个尚未被精细定位和克隆的主效QTL，这为今后该QTL的精细定位和图位克隆奠定了基础。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1 水稻“三性”

1．1 基本营养生长性

1．2 感光性

1．3 感温性

1．4 水稻“三性”在生产中的应用

2 水稻抽穗期的遗传研究进展

2．1 水稻抽穗期的遗传表现

2．2 显性早熟基因的遗传表现

2．3 杂交稻抽穗期的遗传表现

3 水稻抽穗期QTL定位研究进展

4 水稻抽穗期基因的精细定位和克隆研究进展

4．1 水稻抽穗期基因的精细定位研究进展

4．2 水稻抽穗期基因克隆研究进展

5 本研究的目的和意义

第二章 材料和方法

1 材料

2 方法

2．1 遗传群体的构建

2．2 抽穗期调查

2．3 数据统计分析

2．4 SSR分析

2．5 BSA法和基因池的构建

2．6 遗传连锁图的构建

2．7 QTL定位

2．8 Hd1基因序列分析

第三章 结果与分析

1 抽穗期的遗传分析

1．1 亲本及其F1代抽穗期的分析

1．2 F2群体的抽穗期遗传分析

2 亲本间多态性分析

3 基因池筛选

3．1 三个组合群体抽穗期的基因池多态性引物筛选

3．2 三个组合群体抽穗期的基因池多态性引物比较

4 局部遗传连锁图谱构建及QTL分析

4．1 局部遗传连锁图谱构建

4．2 抽穗期QTL分析

5 基于JHCA／NIP组合F2群体全基因组遗传连锁图谱构建

5．1 多态性引物的筛选

5．2 遗传图谱的构建

6 基于JHCA／NIP F2群体的水稻抽穗期QTL分析

7 Hd1基因序列的分析

第四章 讨论

1 水稻抽穗期的遗传研究

2 水稻抽穗期基因qHd6与Hd1的探讨

3 水稻第1号染色体上抽穗期OTL的探讨

4 后续的研究方向

附录

参考文献

致谢