水稻精米蛋白质含量QTL精细定位分析

摘要

水稻是最重要的粮食作物之一，也是目前植物分子生物学研究的重要模式生物之一。水稻基因功能的鉴定不仅可以为水稻育种提供有力的理论指导，而且也是我们了解植物生长发育的最有效途径。正是由于水稻本身的特殊性，人们对水稻优良种质的筛选和各类生物学过程机理的研究从未停止过，其中包括稻米品质研究。水稻胚乳中蛋白质含量又恰恰是稻米品质重要组成部分，所以水稻蛋白质含量遗传研究作为水稻品质育种的基础，十分重要。
　　 水稻蛋白质含量是典型的数量性状，利用传统的遗传学方法对蛋白质含量QTL进行准确定位与克隆比较困难。然而，染色体单片段替换系(CSSL)是进行水稻蛋白质含量QTL鉴定和遗传分析的理想工具，因为它受遗传背景影响较小，且不需要复杂的统计分析。此外，一套完整的覆盖水稻全基因组的染色体单片段替换系，还可以为其它有利基因鉴定提供基础材料。
　　 本研究我们采用的是Sasanishiki/Habataki衍生的CSSL群体为材料，对Sasanishiki/Habataki衍生的39个单片段代换系精米蛋白质含量测定，并进行蛋白质含量相关QTL的分析定位，并根据初步定位结果，配置了相关群体进行主效QTL的精细定位。主要研究结果如下：
　　 1.在Sasanishiki/Habataki衍生的单片段代换系群体中发现两个蛋白质含量较低的代换系(SL402、SL403)，利用多态性标记对其作全基因组扫描，发现这两个代换系含1个籼稻(Habataki)导入片段，而其他基因组与Sasanishiki相同。表明该代换系蛋白质含量低是染色体上的籼稻(Habataki)导入片段引起的。
　　 2.用SL402和Sasanishiki再次回交，获得用于蛋白质含量QTL精细定位的衍生F2、F3群体，分别在扬州和海南种植，并进行单株精米蛋白质含量测定，测定结果表明蛋白质含量呈连续变化，符合正态分布趋势。
　　 3.用衍生的F2和F3群体单株，结合发展的分子标记检测，利用MapQTL5.0软件进行水稻蛋白质含量数量性状位点(QTL)定位，我们发现了两个蛋白质含量QTL(qlpc1，qlpc2)，其中lpc2定位在分子标记Z2和Z4之间300kb范围之内。