水稻穗部性状qtl分析及精细定位研究

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1、万方数据分类号UDC学位论文学号D10069密级水稻穗部性状QTL分析及精细定位研究QTLanalysisandfinemappingforpaniclerelatedtraitsinrice(OryzasativaL．)彭友林指导教师姓名：苤垦堡堑霾亟!堑刿盘堂!姿菱扬刿!!!iQ!!垡煎堑霾亟!主国查叠堑塞盟!逝姿揎必!!!!!!i申请学位级别：盥±．学科专业名称：笠塑逮堡直荭论文提交日期：2Q!垒生三旦论文答辩日期：2Q!垒生§月学位授予单位：扬刿盘堂学位授予日期：2Q!垒生里旦答辩委员会主席：堡婆童壁窒．亟论文评阅人：刘巧泉教授粪垩至塾

2、握郭龙彪研究员2014年9月万方数据QTLanalysisandfinemappingforpaniclerelatedtraitsinrice(OryzasativaL．)ByYoulinPengADissertationSubmittedInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofAgronomy(CropGenetics&Breeding)Supervisorby：Prof．GuohuaLiangProf．QianQianYangzhouUniversityYang

3、zhou，Jiangsu，ChinaSep，2014万方数据本研究得到国家自然科学基金(31071485)国家自然科学基金(31221004)的联合资助。万方数据彭友林：水稻穗部性状QTL分析及精细定位研究水稻穗部性状QTL分析及精细定位研究中文摘要水稻是世界上最重要的粮食作物之一，产量性状研究一直备受关注。产量性状与其他数量性状一样都受到多基因的控制，并在分离后代中呈现连续的表型变异。水稻稻穗是水稻产量的直观体现，穗子形态的改变直接影响水稻的产量，对穗部性状遗传变异基础的研究对改良水稻产量等方面具有重要意义。为了更好地揭示穗部性状的遗传基础，

4、本研究中我们构建了含有1，840个株系的水稻籼型重组自交系群体，并通过一种基于全基因组重测序的基因型分析方法，获得较高分辨率的重组图谱，并以此对相关性状进行QTL定位。该方法通过对选择出来的含有132个株系的定位群体进行全基因组测序来鉴定单核苷酸多态(Singlenucleotidepolymorphisms，SNPs)，并以SNPs为基础鉴定每个株系的重组位点，再将这些重组位点问的片段设定为一个遗传重组单位，进而构建成以bin为分子标记单位的遗传图谱。采取该图谱进行QTL分析，可以将目标QTL精细定位到一个狭窄的区间范围内，然后通过图位克隆的

5、方法将目标基因分离。本研究利用从籼型两系杂交稻两优培九RIL群体1,840个家系中随机挑选出的132个株系进行全基因组重测序并获得高密度的遗传图谱，对与穗部相关的7个性状进行了QTL分析。并对其中的3个稳定表达的QTL(qPPB3，qSPBl，qSN8)进行了精细定位。再根据剩余的1，708个重组自交系对三个具有代表性的QTL进行连锁分析，并对这3个QTL进行精细定位。其中对位于3号染色体上的一次枝梗数相关的QTL的精细定位，利用了目标QTL对应的置换系与背景亲本进行杂交获得F2群体，将其分解为单基因并精细定位，为穗部性状QTL的图位克隆奠定了

6、基础。主要结果如下：1．亲本和群体性状分析在两个不同的环境条件下，对亲本以及群体的穗部相关性状进行考察。亲本间，穗长、每穗颖花数、二次枝梗数以及单株重在不同的生态条件下均有显著的甚至极显著差异，性状差异不会因为环境的改变而在亲本间发生颠换现象。相关性分析得出，每穗颖花数与穗部结构因子(穗长、一次枝梗、二次枝梗)有极显著的正相关。不同的环境下，单株重受到穗数或者穗长的影响。单株穗数与每穗颖花数、一次枝梗数以及穗长之间呈负相关。对群体各性状进行了基本特征统计，除了11HN下的单株穗数以及单株重的偏度和峰万方数据旦扬州大学博士学位论文度大于1．0，其

7、余基本都小于1．0。说明多数性状都符合正态分布，具备QTL作图所要求的特征。2．利用重组自交系检测穗部相关性状0TL利用已测序的93．11／PA64s132个重组自交系群体，考察2个环境下6个穗部相关性状以及单株产量作为表型值，分析亲本及重组自交系群体的性状表现。运用MultiQTLl．6软件对这7个性状进行了主效QTL检测，共得到31个加性位点，分布在12条染色体上。各个QTL贡献率在6％16．5％之间，其中一次枝梗数检测到6个QTL，解释表型变异的7．8％---15．3％。位于3、4、6和7染色体上的QTL对一次枝梗数的增效等位基因来自亲本

8、PA64s，位于8号染色体上的QTL对一次枝梗数的增效等位基因来自亲本93．11。穗长检测到6个加性位点，解释表型变异的6‰13．5％。其中位于1、9