水稻选择导入系产量性状的遗传剖析

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:deathzdw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水稻在全球尤其在中国种植面积很大,历史悠久,是非常重要的作物,不断地提高水稻产量是中国以至于全世界水稻生产的追求目标。20世纪50年代以来以水稻矮化和杂种优势利用为标志的两次绿色革命,很大程度上提高了水稻单产,使得水稻总产提高,有效地缓解了世界范围的饥饿问题。随着人口的增长和经济发展,对稻米的需求越来越大,客观上要求水稻产量继续增加。然而自20世纪90年代以来水稻的单产徘徊不定,停滞不前,处在水稻生产的平台期,与稻米的需求越来越脱节,形成水稻生产上的严峻挑战。在水稻种植面积很难扩大的情况下,增加水稻单产几乎是唯一解决这一挑战的途径。因为水稻产量及其相关性状都是复杂性状,涉及到的基因和遗传机制非常多,所以对水稻的产量及其相关性状进行遗传剖析,并由此挖掘有利基因,探索内在机理,并应用在品种改良,是当前水稻增加产量的有效途径。本研究分别以与明恢63亲缘较远的蜀恢527和与其亲缘较近明恢86为轮回亲本,以种质材料ZD057、辐恢838和特青为导入亲本,通过2次回交后自交2代得到BC2F2群体,在此群体里选择高产单株,构建了6个高产选择回交导入群体(分别称为蜀ZDZ、蜀辐、蜀特、明ZDZ、明辐和明特)。通过考察6个群体在合肥和海南两地的产量及其相关性状(株高、穗长、有效穗、穗总粒数、穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量),研究了各性状之间的相互关系,利用SSR标记和ANOVA定位主效QTL并检测了位点间的遗传上位,应用连锁不平衡的方法初步探索了遗传网络。结果如下:1、分别对6个群体2个环境的产量及其相关性状的表型进行相关分析、通径分析、主成分分析和逐步回归分析。各性状与单株产量之间的相关系数多为正值,产量因子之间相关多为负值;产量因子与单株产量之间直接通径系数皆达到0.001显著水平的正效应,会由于负向的间接通径抵消,使得水稻的产量改良需要水稻产量各因子协同改良;通过主成分分析,各群体贡献率最高的主成分,多是穗粒数的系数最高;逐步回归分析的结果显示了千粒重、单株有效穗和每穗总粒数(或者每穗实粒数)的对产量的回归系数达到较高的显著水平,具有较高的贡献率,并以单株有效穗的贡献率最高。2、通过各群体的SSR标记对产量及其相关性状进行单因子方差分析,p<0.01为标准,定位了主效QTL。其中穗总粒数和千粒重定位到的QTL数目较多,单株穗数和单株谷重的QTL数目较少,定位结果表现出很强的遗传背景和种植环境特异性,部分在2个环境都稳定表达的QTL在育种实践中值得利用。在单个群体里,一些相互间相关系数较高的性状的QTL具有定位到同一位点或者位点连锁的现象,例如群体蜀ZDZ的位点RM3和群体明ZDZ的位点RM16,是性状间高显著水平的相关的遗传基础。从本研究的全局看,主效QTL的定位表现出紧密连锁的簇状分布的趋势,例如相互连锁的位点RM282、RM2334和RM16以及紧密连锁的位点RM3和RM5957上,这些染色体区域在育种上具有很高的利用价值。通过对产量及其相关性状的双因子方差分析,共检测到p<0.0001的位点间的遗传上位35对,参与遗传上位的位点也呈簇状分布的状态。一些定位到QTL的连锁位点(如RM84、RM579、RM327和RM16)多次参与不同性状的遗传上位,表明这些位点在不同的群体以不同的方式参与着水稻产量的建成,其中RM16共定位到8次QTL并参与5次遗传上位,成为本研究的“热”位点。3、各群体的2个环境里选出单株产量超过轮回亲本的株系进行连锁不平衡(Linkage Disequilibrium, LD)分析,用线条将达到临界p值LD的位点连接起来,构建遗传网络图。水稻产量遗传网络也表现出很强的遗传背景和种植环境特异性,特别是群体蜀辐和明ZDZ体现了较为复杂的遗传网络;参与在遗传网络的QTL,在水稻产量形成的过程中表现活跃,在水稻产量建成中的起着重要作用。总体上合肥环境的遗传网络较为复杂,这可能由于该选择回交导入群体主要是依据各株系在合肥的产量表现来构建的。群体蜀辐和明ZDZ在都体现了较为复杂的产量遗传网络机制,对这两个群体的产量性状的进一步剖析,可以探索出复杂的产量建成机制,是研究水稻产量建成的适合群体。
其他文献
芝麻的杂种优势广泛存在,利用雄性不育生产杂交种是杂种优势利用的重要途径。我国已培育出多个隐性细胞核芝麻雄性不育系(RGMS),其育性稳定、无不良胞质效应、恢复源广,在生
为快速有效地求解考虑间歇性可再生能源接入的SCUC问题,在现有约束序优化的基础上,提出了一种适用于不确定性SCUC问题求解的改进约束序优化算法。该方法针对序优化的粗糙模型
多数设计者倾向于将动力源置于线控灭雷具上的方案,以减小控制电缆在水中的阻力,提高灭雷具在流中工作能力。由于能源有限,灭雷具每次下潜的工作时间将受到限制。如何在有限
“风趣”与“机趣”是“趣”的两种审美形态。“风趣”一词最早出现于南北朝时期,它作为美学范畴确立在宋代,宋以后文论家对“风趣”展开了理论探讨。“机趣”则最早出现于明
原种培养是香菇栽培中的重要环节,传统方法是用木屑、谷物等多种原料作为培养基,配制方法复杂且需要在专门的培养房中进行,成本较高.采用秋季的落叶作为主要原料,使培养基成
大麦是世界重要的谷类作物之一,其种植遍布世界各地,在全球作物产量中排名第五位,广泛应用于饲料及食品工业,是酿造啤酒的主要原料。大麦具有广泛的适应性,可以生长于各类型
日前,国家市场监督管理总局发布了“关于开展2018年全国‘质量月’活动”的通知,中共宣传部、国家发改委、国家工信部、国家科学部等共计34个国家部委及行业协会参与进来,共同开
期刊
作为教师教育体系重要组成部分之一的教师入职教育发挥着承上启下的作用,它既是教师职前培养阶段的延伸,也是贯穿整个教师职业生涯的众多在职教育的起点,是教师专业发展的必
赵戴文(1867-1943)字次陇,号清凉山人,清同治六年十一月初三生于山西五台县东冶镇。赵氏先世居马邑(今朔州市),明初移居五台县,世代务农,耕作乡里。父亲赵良槐(字选三),少孤
企业多种经营是伴随着社会主义市场经济的发展而逐步发展起来的,它是国有大中型企业分离非生产性资产,摆脱企业“社会职能”的有效途径,它为企业提供了广阔的发展空间,大大加强了