水稻籽粒铁和硒的QTL定位分析

摘要

本研究分别利用我国113个水稻地方品种和“龙锦1号/香软米1578”杂交后代F3家系群196个株系，探讨了我国水稻籽粒地方品种铁含量的差异和Fe、Se元素含量的遗传变异及QTL定位，其研究结果如下： 1.113份水稻地方品种的铁含量变异范围为8.1mg·kg-1～19.9mg·kg-1，平均值为11.5mg·kg-1，变异系数为15.56％。 2.各省份水稻地方品种的平均铁含量大小顺序为吉林＞江西＞福建＞广东＞安徽＞四川＞云南＞广西＞江苏＞湖北＞湖南＞贵州。 3.粳米的铁含量显著高于籼米；糯米的铁含量显著高于粘米;紫米的铁含量显著高于普通米和红米。 4.龙锦1号Fe含量为27.8mg/kg，而香软米1578Fe含量为57.5mg/kg，香软米1578的Fe含量明显高于龙锦1号。F3代家系群籽粒Fe含量平均值为35.06mg/kg，变异范围为13.5～64.5mg/kg，表现为较大的变异。水稻籽粒Fe元素含量均呈现接近正态的连续分布，认为Fe含量为由多基因所控制的数量性状。 5.龙锦1号的Se含量为80μg/kg，而香软米1578的Se含量为10μg/kg，龙锦1号的Se含量明显高于香软米1578。F3代家系群籽粒Se含量平均值为47.89μg/kg，变异范围为3.0～270.0μg/kg，表现为较大的变异。水稻籽粒Se含量均呈现接近正态的连续分布，认为Se含量为由多基因所控制的数量性状。 6.利用区间作图法，通过对杂交组合“龙锦1号/香软米1578”F2分离群体200个单株的SSR标记分析，构建了一张包含130个SSR标记，覆盖水稻基因组约2374.1cM，标记间平均距离为18.26cM的遗传连锁图谱。 7.检测到与籽粒Fe含量相关的QTL2个，分布于第1、2染色体上的RM9～RM5、RM525～RM3220区间，对表型变异的解释率分别为11.71％和9.15％。其中，位于第1染色体上的qFe1的增效等位基因来自亲本龙锦1号，而位于第2染色体上的qFe2的增效等位基因来自亲本香软米1578. 8.检测到与籽粒Se含量相关的QTL4个，分布于第5、7(2)、10染色体上，对表型变异的解释率分别为6.23％、12.23.％、9.21％和4.22％。其中位于第5染色体RM164～RM3476区间的qSe5和第10染色体RM5620～RM1125区间的qSe10的增效等位基因均来自亲本龙锦1号，而位于第7染色体上RM418～RM432区间的的qSe7-1和位于RM432～RM11区间的qSe7-2的增效等位基因均来自亲本香软米1578。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1水稻籽籽铁含量的鉴定评价研究进展

1.1.1水稻籽粒不同部位间铁元素含量的差异

1.1.2水稻不同基因型间籽粒铁元素含量的差异

1.1.3水稻籽粒铁元素含量在不同环境下差异

1.1.4水稻籽粒富铁种质鉴定、筛选与创新

1.2水稻籽粒铁和硒含量的遗传及分子机理研究进展

1.2.1水稻籽粒铁含量的遗传及分子机理研究进展

1.2.2水稻籽粒硒含量的遗传及分子机理研究进展

1.3分子标记

1.3.1 RFLP标记

1.3.2 SSR 标记

1.3.3 AFLP标记

1.3.4 STS 标记

1.3.5 SNP标记

1.4水稻分子遗传图谱的懒其在遗传研究中的应用

1.4.1水稻分子遗传图谱的构建

1.4.2数量性状基因定位

1.4.3图位克隆

1.5分子标记辅助选择

1.6本研究目的与内容

2材料与方法

2.1水稻籽粒铁含量的鉴定评价

2.1.1试验材料

2.1.2水稻籽粒铁含量的测定方法

2.2水稻籽粒铁和硒含量的QTL定位分析

2.2.1作图群体的构建

2.2.2作图群体的铁和硒含量测定

2.2.3 DNA提取及PCR扩增

2.3数据统计分析

2.3.1水稻地方品种籽粒铁含量相关指标统计分析

2.3.2连锁分析与QTL分析

3结果与分析

3.1水稻籽粒铁含量的差异评价

3.1.1各省份间水稻地方品种的铁含量差异

3.1.2不同类型水稻地方品种间铁含量的差异

3.1.3水稻地方品种间铁含量的差异

3.2水稻籽粒铁和硒的QTL定位分析

3.2.1遗传连锁图谱的构建

3.2.2作图群体的表型变异

3.2.3水稻籽粒铁和硒含量的QTL定位分析

4讨论

4.1不同类型水稻品种间铁含量差异

4.2水稻品种的铁含量变异

4.3水稻籽粒铁和硒含量的遗传及QTL定位

4.4进一步研究的设想

4.4.1优化功能性水稻SSR标记遗传图谱

4.4.2进一步验证与标记连锁的QTL

5结论

参考文献

附 录

致谢

作者在读期间科研成果简介