利用越光/南京11重组自交系群体定位水稻品质相关性状QTL

摘要

水稻作为我国及亚洲很多国家人民的主要粮食作物、其重要性不言而喻。随着经济的发展和人们生活水平的提高、人们对稻米品质也提出了更高的要求。品质改良已成为当今水稻研究的热点和难点、也成为水稻育种的主要目标之一。但因为稻米品质一般受多基因控制、易受环境因素的影响、因此采用传统的育种方法改良品质性状往往收效甚微。本研究利用越光/南京11重组自交系群体(Recombinationinbred lines、RIL)、通过建立其分子标记遗传连锁图谱，进而定位控制稻米品质相关性状的QTL，最终为分子标记辅助选择改良稻米品质奠定基础。其主要结果如下:
　　1.2009年和2010年在南京正季种植越光/南京11RIL群体140个株系及亲本，并考察了糙米的粒形（粒长、粒宽、粒厚和长宽比）、千粒重、垩白米率、脂肪含量、蛋白质含量以及直链淀粉含量等9项重要稻米品质性状。采用Windows QTLCartographer V2.5统计软件进行复合区间作图分析，共检测到21个加性QTL，分别位于除第1、4、7和10染色体以外的8条染色体上。其中qGL-3、qGW-5、qGT-11、qPGWC-6、qTSV-5、qTSV-9，qRPC-8、qRFC-5、qAC-6在两年间能同时检测到，是稳定的QTL。结果表明糙米粒长、糙米粒宽、糙米粒厚、长宽比、垩白米率、千粒重、脂肪含量和蛋白质含量主要受加性QTL控制;直链淀粉含量主要受控于Wx主效基因、同时还受多个微效位点的修饰。这些优良稳定QTL可以通过分子标记辅助选择进行分离，然后通过杂交手段聚合到同一背景品种中，从而达到综合改良稻米品质的目的。
　　2.利用越光/南京11的重组自交系群体对2009年南京和2010年南京的稻米淀粉粘滞性谱(RVA profile)各项参数进行QTL定位和分析。采用Windows QTLCartographer V2.5统计软件进行复合区间作图分析，稻米淀粉粘滞性谱8项参数在RIL群体中均为连续变异，各参数表征的性状均存在一定数量的超亲类型，共检测到19个加性QTL，分别位于除第1、4、7、10和12染色体以外的7条染色体上。有11个QTL: qPKV-3、qHP V-6、qBDV-6a、qBDV-6b, qBDV-11、qCPV-6、qSBV-6、qPeT-5，qPeT-6、qPaT-11a、qCSV-6分别控制峰值粘度、热浆粘度、崩解值、冷胶粘度、消减值、峰值时间、糊化温度及回复值在两年能同时检测到，是稳定的QTL。两年的平均贡献率分别为10.70％、33.76％、17.45％、6.01％、10.37％、46.81％、56.32％、5.83％、26.35％、75.4％和47.81％大多数控制RVA谱性状均检测到Wx主效基因效应。因此，认为稻米淀粉粘滞性谱主要受Wx基因控制。对峰值粘度、热浆粘度、冷胶粘度、峰值时间还分别检测到1个微效QTL qPKV-8、qHPV-3a、qHPV-3b、qCPV-2、 qPeT-9。另外，在第11染色体标记RM167附近能检测到3个性状的QTL，即qPaT-11b、qHP V-11及qCPV-11，它们位于相同的位点。本研究检测到的稳定及共位点的QTL可以通过分子标记辅助选择进行分离，然后聚合到同一背景品种中。通过挖掘越光中的优良基因资源，从而达到综合改良稻米品质的目的。

目录

声明

摘要

符号缩略表

第一章 文献综述

1 稻米品质的评价指标

2 稻米品质性状的经典遗传研究进展

2．1 加工品质

2．2 外观品质

2．3 蒸煮食味品质

2．4 营养品质

3 稻米品质性状的相关关系

3．1 稻米的加工品质与食味品质的关系

3．2 稻米的外观品质与食味品质的关系

3．3 理化指标与食味品质的关系

3．4 营养与食味品质

4 稻米品质性状分子数量遗传研究进展

4．1 分子数量遗传研究的原理、方法与应用

4．2 稻米品质性状QTL研究进展

5 生态环境对稻米品质的影响

5．1 光照对稻米品质的影响

5．2 温度对稻米品质的影响

5．3 水分对稻米品质的影响

5．4 土壤对稻米品质的影响

5．5 通风透气对稻米品质的影响

5．6 田间生物对稻米品质的影响

5．7 栽培因素对稻米品质性状的影响

6 本研究的目的和意义

第二章 稻米品质性状相关QTL的分析

1 材料与方法

1．1 供试材料

1．2 田间种植与样品制备

1．3 表型鉴定

1．4 统计分析

1．5 QTL分析

2 结果与分析

2．1 群体中性状的变异和-陛状间的相关关系

2．2 稻米粒形性状的QTL分析

2．3 稻米其它品质性状的QTL分析

3 讨论

3．1 QTL定位结果比较

3．2 QTL的多效性

第三章 稻米RVA谱特征值QTL分析

1．1 供试材料

1．2 供试材料的田问种植及制备

1．3 表型鉴定

2 结果分析

2．1 亲本和群体的性状表现

2．2 RVA谱特征值与外观，理化品质相关关系

2．3 RVA谱特征值QTL定位结果分析

3 讨论

3．1 环境因素影响稻米RVA谱特征值相关QTL稳定性的机理

3．2 QTL定位结果比较

第四章 全文结论

参考文献

附录

在读期间发表论文

致谢