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利用Wx和fgr基因功能性标记改良稻米重要品质性状

作　者: 周屹峰
导　师: 沈圣泉
学　校: 浙江大学
专　业: 生物物理学
关键词: 水稻 标记辅助选择 简单重复序列 Wx基因 直链淀粉含量(AC) 香味 fgr基因 聚合育种 不育系
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本论文就利用功能性标记辅助选择方法改良稻米直链淀粉含量（AC）和香味等重要品质性状进行了初步的研究与探讨,得到一批综合性状优良的籼型保持系和不育系。结果如下:1.利用Wx基因功能性标记“484/485”对国内13份籼型保持系进行多态性鉴定和筛选,结果显示,检测出的Wx基因型与本品种AC有良好的对应关系;利用“484/485”标记对“Ⅱ-32B/宜香1B”配组后代(F1-3)进行PCR鉴定,结果表明“484/485”标记与稻米AC是紧密连锁、共分离的;经F2代分子辅助选择,F3株系的“484/485”Ⅰ型系比例高达93.5%;在F3代获得较多“484/485”Ⅰ型株系基础上,结合株型、粒型、垩白度（DEC）、透明度（GET）、糊化温度（GT）等多项指标的田间和室内选择,于F6代获得了114份“484/485”为Ⅰ型,且株型良好、粒型细长、低DEC、高GET、低GT的优质株系,其中有92.1%入选系的AC在10-20%之间。进一步测交鉴定还表明,这批入选优质株系有74.5%为保持系。因此,认为利用“484/485”标记辅助选择,高效改良或选育中等AC的优质保持系（或不育系）的技术路线是可行的。2.利用fgr基因功能性标记“fgr-1F/1R”对13份籼型保持系进行PCR检测,并测定稻米香味性状,发现“宜香1B”有香味,PCR扩增出Ⅰ型带（fgr/fgr）,而其余材料均为Ⅱ型带（Fgr/Fgr）。利用此分子标记,对“Ⅱ-32B/宜香1B”配组的F1-3进行“fgr-1F/1R”标记多态性鉴定,结果表明,该标记具有共显性特性,表现为简单一对基因控制模式。经F2代分子标记辅助选择,F3入选株系的香味功能性标记“fgr-1F/1R”纯合率高达96.0%。在F3选留的Ⅰ型纯合株系基础上,结合株型、粒型、DEC、GET、GT等多项指标的田间和室内选择,至F6获得了“fgr-1F/1R”均为Ⅰ型标记,且株型良好、粒型细长、低DEC、高GET、中等GT、中等AC的85份高代系,其中有82份有明显香味（占96.5%）,3份则香味不明显或无香味（占3.5%）。说明利用“fgr-1F/1R”分子标记辅助选择,对选育香型稻米特性非常有效。3.对本试验选取的6份籼型保持系（宜香1B、Ⅱ-32B、D62B、协青早B、白丰B、全龙B）进行了主要稻米品质性状测定及其相应分子标记（“484/485”和“fgr-1F/1R”）检测;配组“Ⅱ-32B/宜香1B”,F2代进行“484/485”和“fgr-1F/1R”双标记分离分析,呈现出两对独立遗传基因分离模式;选取“484/485”和“fgr-1F/1R”呈Ⅰ型和Ⅲ型的优良单株;经F3-6加代、检测和选择,即对入选部分株系或单株进行AC和香味分子标记验证,并结合常规籼型三系不育系的农艺性状（如株型、播抽历期等）、稻米品质性状（如长粒型、DEC、GET等）选择;另外配组“D62B/宜香1B”,“协青早B/宜香1B”,“白丰B/宜香1B”,“全龙B/宜香1B”,以相同方法选育,至F6代,已获得了大量系内性状基本稳定,纯合程度较高,株型好,品质优的高代材料,从而为优质不育系的选育提供了良好基础。4.以低DEC、高GET、中等AC的优质保持系“宜香1B”为优质源,配制“协青早B/宜香1B”,对其F1、F2代单株用“484/485”标记进行PCR检测,证明其带型符合一对基因分离模式。在此基础上,对“协青早B/宜香1B”的杂交、回交和自交的低世代群体（BC1F1、BC1F2）进行“484/485”分子标记辅助选择,并结合入选单株糙米的低DEC、高GET目测筛选,快速育成了中等AC、低DEC、高GET、不育特性和农艺性状稳定的籼型优质三系不育系“浙农3A”,并于2009年9月顺利通过了浙江省品种审定委员会组织的专家现场鉴定。

全文目录


致谢  7-12
摘要  12-14
Abstract  14-16
缩略词  16-17
第一章 文献综述  17-36
  1.1 分子标记技术及其作用  17-19
  1.2 标记辅助选择育种  19
  1.3 水稻重要品质性状研究进展  19-34
    1.3.1 直链淀粉含量含量(AC)  19-21
    1.3.2 香味  21-28
    1.3.3 其它品质性状  28-34
      1.3.3.1 粒型  28-30
      1.3.3.2 垩白(ACE)  30
      1.3.3.3 透明度(GET)  30-31
      1.3.3.4 糊化温度(GT)  31-33
      1.3.3.5 胶稠度(GC)  33-34
  1.4 分子标记辅助育种方法在水稻重要品质改良中的应用  34-35
  1.5 本论文立题依据和主要研究内容  35-36
第二章 利用Wx基因功能性标记"484/485"选育优质中等直链淀粉含量保持系  36-48
  2.1 材料与方法  37-39
    2.1.1 材料  37
    2.1.2 稻米AC检测  37
    2.1.3 AC相关Wx基因"484/485"分子标记的PCR检测  37-38
      2.1.3.1 水稻叶片总DNA的提取  37-38
      2.1.3.2 PCR检测  38
      2.1.3.3 电泳图谱分析  38
    2.1.4 稻米其它品质性状考察  38-39
  2.2 结果与分析  39-47
    2.2.1 13份籼型保持系AC及其"484/485"分子标记多态性  39-40
    2.2.2 配组双亲"宜香1B"和"Ⅱ-32B"的特性考察  40-42
      2.2.2.1 "宜香1B"和"Ⅱ-32B"的农艺性状  40-41
      2.2.2.2 "宜香1B"和"Ⅱ-32B"稻米的品质性状  41-42
    2.2.3 "Ⅱ-32B/宜香1B"杂交F_(1-3)代的"484/485"分子标记检测和分离  42-44
    2.2.4 "Ⅱ-32B/宜香1B"高代选系的"484/485"分子标记与AC关联性  44-45
    2.2.5 "Ⅱ-32B/宜香1B"高代选系的主要稻米品质性状  45-46
    2.2.6 "Ⅱ-32B/宜香1B"高代入选株系的恢保特性  46-47
  2.3 讨论  47-48
第三章 利用香味fgr基因功能性标记"fgr-1F/1R"选育优质香型保持系  48-58
  3.1 材料与方法  49-50
    3.1.1 材料  49
    3.1.2 稻米香味检测  49
    3.1.3 香味相关fgr基因"fgr-1F/1R"分子标记的PCR检测  49-50
      3.1.3.1 水稻叶片总DNA的提取  49
      3.1.3.2 PCR引物设计  49-50
      3.1.3.3 PCR检测  50
      3.1.3.4 电泳图谱分析  50
    3.1.4 稻米其它品质性状考察  50
  3.2 结果与分析  50-56
    3.2.1 13份籼型保持系香味及其"fgr-1F/1R"分子标记多态性  50-52
    3.2.2 "Ⅱ-32B/宜香1B"杂交F_(1-3)代的"fgr-1F/1R"分子标记检测和分离  52-54
    3.2.3 "Ⅱ-32B/宜香1B"高代选系"fgr-1F/1R"分子标记与香味关联性  54-55
    3.2.4 "Ⅱ-32B/宜香1B"高代优质香型选系的主要稻米品质性状  55-56
    3.2.5 "Ⅱ-32B/宜香1B"高代入选株系的恢保特性  56
  3.3 讨论  56-58
第四章 利用Wx和fgr基因双功能性标记高效选育实用型优质保持系  58-67
  4.1 材料与方法  59-60
    4.1.1 材料  59
    4.1.2 稻米AC和香味检测  59
    4.1.3 双功能性标记"484/485"和"fgr-1F/1R"的PCR检测  59-60
      4.1.3.1 水稻叶片总DNA的提取  59
      4.1.3.2 AC相关Wx基因功能性标记"484/485"的PCR检测  59
      4.1.3.3 香味相关fgr基因功能性标记"fgr-1F/1R"的PCR检测  59-60
      4.1.3.4 电泳图谱分析  60
    4.1.4 稻米其它品质性状考察  60
  4.2 结果与分析  60-65
    4.2.1 6份籼型保持系主要品质性状及双功能性标记多态性鉴定  60
    4.2.2 "Ⅱ-32B/宜香1B"的双功能性标记选择和优质保持系获得  60-63
      4.2.2.1 "Ⅱ-32B/宜香1B"的F_2代双功能性标记分离特点  60-62
      4.2.2.2 "Ⅱ-32B/宜香1B"的双功能性标记辅助选择效果  62-63
    4.2.3 "宜香1B"配制其它组合的优质保持系分子育种效果  63-65
  4.3 讨论  65-67
第五章 利用功能性标记"484/485"选育成优质中等直链淀粉含量不育系"浙农3A"  67-78
  5.1 材料与方法  68-69
    5.1.1 供试材料  68
    5.1.2 稻米AC及其它品质性状测定  68
    5.1.3 AC相关Wx基因功能性标记"484/485"的PCR检测  68-69
      5.1.3.1 水稻叶片总DNA的提取  68
      5.1.3.2 PCR检测  68
      5.1.3.3 电泳图谱分析方法  68-69
    5.1.4 不育系"浙农3A"花器性状、开花习性和不育特性鉴定  69
  5.2 结果与分析  69-76
    5.2.1 "浙农3A(B)"选育经过  69-70
    5.2.2 中等AC籼型不育系"浙农3A""484/485"分子标记鉴定  70-71
    5.2.3 "浙农3A"性状评估和应用价值鉴定  71-76
      5.2.3.1 生育特性  71-72
      5.2.3.2 花器性状和开花习性  72-73
      5.2.3.3 主要农艺性状  73
      5.2.3.4 主要稻米品质性状  73-74
      5.2.3.5 对稻瘟病和白叶枯病的抗性  74
      5.2.3.6 所配杂种F_1代株系的主要农艺性状和稻米品质  74-75
      5.2.3.7 "浙农3A"应用价值鉴定和评价  75-76
  5.3 讨论  76-78
参考文献  78-94
作者简历  94

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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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