水稻蛋白质含量分析与四种蛋白组分的QTL定位

摘要

本文主要就水稻蛋白质含量分析与四种蛋白组分的QTL定位进行了论述，文章主要内容如下： 1、应用近红外光谱技术分析稻米蛋白含量 近红外光谱(near infrared reflectance spectroscopy,NIRS)分析技术是20世纪80年代后期发展起来的，具有快速、无污染、样品不需预处理和同时检测多个组分等优点，目前已经在农作物品质育种、农牧产品质量分析、食品加工和品厦检测等领域中广泛应用。本研究利用稻谷、米粒、米粉三种不同形态的样品，建立六个不同的近红外光谱模型，并对未知样品的蛋白含量进行预测，结果如下： 以稻谷、米粒、米粉3种形态的样品，应用近红外光谱技术(NURS)和偏最小二阶乘法(PLS)，建立了6个稻米蛋白质含量近红外光谱数学模型，并对模型预测结果的准确性进行了评价。结果表明，糙米蛋白质含量的稻谷、糙米粒和糙米粉近红外光谱预测模型校正决定系数(R<,c><'2>)分别为0.893、0.971和0.987，校正标准差(RMSEC)分别为0.507、0.259和0.183；精米蛋白质含量的稻谷、精米粒和精米粉近红外光谱预测模型R<,c><'2>分别为0.897、0.984和0.986，RMSEC分别为0.497、0.186和0.190。模型内部交叉验证分析表明，预测糙米蛋白含量的稻谷、糙米粒和糙米粉模型内部交叉验证决定系数(R<,c><'2>)分别为0.865、0.962和0.984，内部验证标准差(RMSEV)分别为0.557、0.290和0.205；预测精米蛋白含量的稻谷、精米粒和精米粉的模型R<,c><'2)分别为0.845、0.951和0.979，RMSECV分别为0.594、0.316和0.233。模型外部验证分析表明，预测糙米蛋白含量的稻谷、糙米粒和糙米粉近红外光谱模型外部验证决定系数(R<,v><'2>)分别为0.683、0.801和0.939，外部验证标准差(RMSEV)为0.962、0.799和0.434；预测精米蛋白含量的稻谷、精米粒和精米粉近红外光谱的模型R<,v><'2>分别为0.673、0.921和0.959，RMSEV为0.976、0.513和0.344。用米粉建立的近红外光谱模型预测准确性最高，米粒次之，基于稻谷的模型预测准确性相对较低；内部交叉验证和外部验证表明，近红外光谱分析技术与化学分析方法一致性较好，且能保证样品的完整性，在水稻优质育种和稻米品质分析中具有广泛的应用价值。 2、四种蛋白组分含量QTL检测 利用由71个家系组成的Asominod(Japonica)/IR24(Indica)的重组自交系(Recombinant Inbred Lines，RILS)群体为材料，进行四种蛋白组分数量性状基因座的检测和遗传效应分析。共检测到16个QTL位点，其中控制清蛋白含量2个QTL，qALB-1位于第1染色体上标记R3203-XNpb113之间，LOD值为4.15，贡献率为19.42％，遗传正效应来自IR24。qALB-2位于第2染色体上标记C259D．V83B之间，LOD值为2.07，贡献率为9.12％，遗传正效应来自Asominori。检测到控制球蛋白含量的QTL位点6个，qGLB-1.1和qGLB-1.2位于第1染色体上，分别位于标记G2200-C86和C86-C3029C之间，LOD值分别为4.02和3.61，贡献率分别为18.09％和17.27％，遗传正效应来自Asominori。qGLB-2.1和qGLB-2.2位于位于第2染色体上，分别位于标记XNpb89-3-C1470和KY86-C560之间，LOD值分别为2.97和2.42，贡献率分别为13.43％和10.56％，遗传正效应来自Asominofi。qGLB-5.1和qGLB-5.2位于第5染色体上，分别位于标记C1402-C246和R1607-C1447之间，LOD值分别为3.68和2.75，贡献率分别为18.04％和12.20％，遗传正效应来自Asominori。检测到控制醇溶蛋白含量的QTL位点4个，qPLA-1位于第1染色体标记R210-C955之间，LOD值为2.83，贡献率为16.38％，遗传正效应来自IR24。 qPLA-3位于第3染色体标记G1318-C3938之间，LOD值为2.72，贡献率为11.52％，遗传正效应来自IR24。qPLA-10.1和qPLA-10.2位于第10染色体标记C1361-R1590和C16-C797之间，LOD值为3.64和4.52，贡献率为26.98％和23.26％，遗传正效应来自Asominod。检测到控制谷蛋白含量的QTL位点4个，qGLT-2位于第2染色体标记XNpb89-3-C1470之间，LOD值为2.16，贡献率为9.28％，遗传正效应来自Asominori。qGLT-10位于第10染色体标记R1590-C809之间，LOD值为2.97，贡献率为14.57％，遗传正效应来自Asominori。qGLT-11位于第11染色体，标记XNpb320-C496之间，LOD值为2.21，贡献率为8.56％，遗传正效应来自IR24。qGLT-12位于第12染色体标记XNpb193-C562B之间，LOD值为3.15，贡献率为14.60％，遗传正效应来自Asominod。

目录

文摘

英文文摘

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第一部分文献综述

第一章近红外光谱技术文献综述

第二章稻米营养品质综述

第二部分研究报告

第三章应用近红外光谱技术分析稻米蛋白质含量

2.1材料与方法

2.2结果与分析

2.3讨论

第四章水稻中四种蛋白组分的QTL定位

4.1材料与方法

4.2结果与分析

4.3讨论

第五章全文结论

参考文献

在读期间发表论文

致谢