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水稻分子图谱的构建和QTL定位研究

作　者: 叶少平
导　师: 李平
学　校: 四川农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 水稻 SSR QTLs 遗传图谱 数量性状 水稻基因组
分类号: S511
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


本研究以培矮64S（缩写为PA64S）×日本晴（Nipponbare,以下简称NIPP）的F2群体为作图群体,构建了一张水稻SSR连锁图,定位了一些新的SSR标记,并采用区间作图法对水稻分蘖数、株高、抽穗期、齐穗期、结实率、千粒重等18个重要农艺性状进行了QTL定位分析,获得了以下主要结果: 1、以（PA64S×NIPP）F2为作图群体（180个单株）构建了一张包含93个SSR标记的遗传连锁图谱,覆盖水稻基因组1602.5cM,标记间平均距离17.23cM。 2、在该图谱上定位了48个本实验室开发的SSR标记,分别定位在第1、2、3、4、5、6、8、9、11、12染色体上。其中,第1、3和11染色体上较多,分别定位了12、7和7个;第2、4、5、6、8、9和12条染色体上分别定位了2、4、5、2、4、2和3个。 3、所考察的PA64S、NIPP两个亲本及F2群体的18个性状中,分蘖数、有效分蘖数、株高、有效穗数、剑叶长、穗着粒数、实粒数、结实率、粒重、穗着粒密度、粒长、粒宽、粒厚,以及谷粒长宽比等14个性状在2个亲本之间都存在较大差异;分蘖率、抽穗期、齐穗期及穗长等4个性状在双亲之间差异不明显,但在F2群体中存在明显分离。多数性状在群体中都呈连续的正态分布,各个性状之间存在着极其复杂的相关关系。 4、利用由PA64S×NIPP构建的分子连锁图谱,运用区间作图法对水稻的农艺性状进行了2年2点的QTL定位分析。在F2群体中共检测了18个性状,其中有14个性状检测到28个QTLs,分布在9条染色体的15个区间,没有检测到抽穗期、齐穗期、穗长、粒厚等4个性状的QTLs。从F2:3群体选取18个性状中的7个性状重复进行QTL定位分析,有5个性状检测到11个QTLs（其中3个株高的QTLs为重复检测到的QTLs）,分布在8条染色体的9个区间,仍然没有检测到控制抽穗期和齐穗期的QTLs。在这35个QTLs中,tn1、ph1、ph2、ph4、ph5、fl2、rlw4、rlw5等8个QTLs的贡献率较大（超过20%）,属主效基因,其余27个QTLs的贡献率较小（0—19.9%）,属微效基因。 （1）与分蘖性状有关的QTL定位:2个控制分蘖数的QTLs—tn1、tn（4）位于12染色体上,贡献率分别为54.9%、7.7%;2个控制有效分蘖的QTLs—etn1、etn（4）1分别位于5、4染色体,贡献率分别为7.6%、12.4%;3个控制分蘖率的QTLs—pt1、pt（4）1、pt（4）2分别位于5、2、8染色体,贡献率都较小,分别为7.7%、8.1%、6.4%。 （2）株高的QTL定位:在F2群体检测到5个控制株高的QTLs—ph1、ph2、ph3、

全文目录


摘要(中文)  5-8
摘要(英文)  8-11
第一章 文献综述  11-44
  1、遗传标记的发展  11-18
    1.1 经典遗传标记  11-13
    1.2 分子标记  13-18
  2、遗传图谱的构建  18-26
    2.1 经典遗传图谱  19
    2.2 分子遗传图谱  19-22
    2.3 水稻分子遗传图谱  22-23
    2.4 经典遗传图谱与分子图谱的整合  23-24
    2.5 基因组比较研究  24
    2.6 物理图谱  24-26
  3、遗传图谱的应用  26-32
    3.1 基因定位  26-29
    3.2 图位克隆  29-30
    3.3 在植物育种上的应用  30-32
  4、水稻基因组研究  32
  5、水稻QTL定位研究情况  32-43
    5.1 QTL的数目及效应  33-34
    5.2 QTL的作用模式  34
    5.3 QTL与主基因的关系  34-41
    5.4 环境对QTL定位的影响  41
    5.5 相关性状的QTL  41-42
    5.6 QTL的剖分和精细定位  42-43
  6、研究思路  43-44
第二章 实验材料与方法  44-47
  1、试验材料  44
  2、性状考察  44-45
  3、SSR引物  45-46
  4、SSR分析  46
    4.1 基因组总DNA提取  46
    4.2 SSR反应体系和程序  46
    4.3 电泳检测和照相  46
  5、SSR数据资料的收集及计算机分析  46
  6、遗传图谱的构建和QTL定位  46-47
第三章 结果与分析  47-75
  1、SSR遗传图谱  47-54
    1.1 SSR遗传图谱的构建  47-51
    1.2 水稻分子连锁图谱的比较  51-54
  2、群体性状间的相关分析  54-63
    2.1 性状在双亲间的差异及在F_2、F_(2∶3)群体中的分离  54-59
    2.2 F_2、F_(2∶3)群体中各性状间的相互关系  59-63
  3、水稻农艺性状的QTL定位分析  63-67
    3.1 与分蘖性状有关的QTL的定位及其遗传效应分析  63-64
    3.2 株高的QTL定位及其遗传效应分析  64-65
    3.3 剑叶长、穗长的QTL定位及其遗传效应分析  65
    3.4 穗数的QTL定位及其遗传效应分析  65
    3.5 穗着粒数、穗实粒数、结实率与穗着粒密度的QTL定位及其遗传效应分析  65-66
    3.6 粒重、粒形的QTL定位及其遗传效应分析  66-67
  4、不同环境条件下QTL定位的差异  67-72
  5、QTL定位与生物信息学分析  72-75
第四章 讨论  75-83
  1、遗传图谱的构建  75-76
  2、影响QTL定位的主要因素  76-78
  3、相关性状间的QTL分析  78-79
  4、环境对QTL定位的影响  79-80
  5、QTL定位精确度的提高  80-81
  6、QTL定位的生物信息学研究  81-83
参考文献  83-96
附录1 用SSR引物筛选软件合成的引物序列  96-103
附录2 F_2群体(PA64S×NIPP)180个单株18个性状的观测值  103-107
附录3 F_(2∶3)群体(PA64S×NIPP)180个株系7个性状的观测值  107-110
本研究的创新点  110-111
致谢  111-112

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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