【摘 要】
：
水稻高产优质对于解决粮食安全和满足人类需求具有重要的意义。水稻粒形既是重要的农艺性状,与水稻产量和品质密切相关;又是受多基因遗传体系控制的数量性状,除受基因加性作用外,还普遍存在基因与基因互作和基因与环境互作。因此,研究水稻粒形的遗传机制具有重要的理论和实际意义。本研究基于单片段代换系材料和半双列杂交作图群体方法,分析了4个粒形基因间各层级不同的上位性分量,探索粒形基因的遗传模式,挖掘可利用的粒形
论文部分内容阅读
水稻高产优质对于解决粮食安全和满足人类需求具有重要的意义。水稻粒形既是重要的农艺性状,与水稻产量和品质密切相关;又是受多基因遗传体系控制的数量性状,除受基因加性作用外,还普遍存在基因与基因互作和基因与环境互作。因此,研究水稻粒形的遗传机制具有重要的理论和实际意义。本研究基于单片段代换系材料和半双列杂交作图群体方法,分析了4个粒形基因间各层级不同的上位性分量,探索粒形基因的遗传模式,挖掘可利用的粒形基因,为分子聚合和设计育种提供依据和材料。本研究主要结果如下:1.4个单片段代换系材料的确携带有粒形基因。3个季节证实了这4个SSSLs在粒形性状上带有显著的加性效应和显性效应。其中基因GW5缩短粒长,其余基因使籽粒增长,它们还同时涉及到多个粒形性状,且对早、晚季环境稳定。2.粒形基因聚合效应显著。除GW5/gw8组合对粒长以及gs3/GW7、gs3/GW5/gw7、gs3/GW5/gw8组合对粒宽无效外,其余聚合系均显著的改变粒长和粒宽。以长/宽为指标,聚合系gs3/GW7,gs3/gw8,gs3/GW5/gw8,gs3/GW7/gw8效果最好。3.粒形基因间普遍存在上位性互作。除GW5/GW7/gw8外,所有粒形基因组合均发生显著的互作,双基因间主要以加加上位性互作为主,可同时作用于多个粒形性状,对环境敏感。多位点互作似乎更为普遍,效应更大。4.上位性的性质取决于构成的基因。统计发现,正上位性效应至少有一个负效基因参与,而负上位性效应则至少有一个正效基因参与。粒形基因上位性主要为负值（占72.1%）,或许是因为正效粒形基因的缘故。5.粒形基因间上位性具有多效性。大部分粒形基因聚合系,既存在着粒形性状上的互作,同时也存在至少4个其他产量及其构成性状的互作。组合gs3/GW5、gs3/GW5/gw8的上位性显著地提高单株产量。6.粒形性状间遗传相关取决于基因间效应分量的相关。粒长与粒宽的遗传相关主要由加性、显性效应引起,而与上位性无关。粒长和长宽比、粒宽和长宽比等的遗传相关由加性、显性以及上位性效应共同决定。研究结果揭示了4个粒形基因的遗传机制,筛选到一些有价值的基因组合,为水稻粒形的分子设计育种提供了依据和材料。
其他文献
水稻作为世界上最重要的粮食之一,全球将近一半以上人口以大米为主要粮食来源。水稻的产量主要由有效穗数、每穗粒数和千粒重构成,通常被称为产量三要素。水稻的穗部性状在产量构成中占有一定的地位,穗长是影响每穗粒数的重要因素,而穗上部的谷粒通常会比穗下部的要重,进一步影响到千粒重,因此,培育具有合理的千粒重、每穗粒数的品种是实现高产的前提。随着科技的发展,越来越多有关于水稻产量和品质的基因得到挖掘,而在这巨
水稻是我国重要的粮食作物,保障水稻质量安全极为重要。随着我国工业化进程的加快,各类工业废物排放量日渐提高,使得土壤与水源中的重金属含量日渐增加。其中,镉污染是重金属污染中最严重的,且镉对人体有着强烈的毒害作用。水稻对镉有着极强的富集能力,世界各地因摄入镉大米导致的公众健康问题众多,对人类健康造成严重的威胁。因此,筛选并鉴定水稻中的镉积累相关QTL,并运用其进行低镉新种质创制,具有重要意义与价值。本
花色与香气是观赏植物重要的育种目标性状,分子标记辅助选择技术是随着分子生物学技术迅速发展的育种新技术,可以从基因水平上分析个体的遗传组成,显著提高植物育种的选择效率和准确性。本研究以‘骄阳’（A.‘Sierra’）和‘骄阳突变体’（A.‘Sierra Mutant’）为材料,通过转录组测序和比较分析,挖掘红掌红色和白色花色的差异表达基因。同时以A.‘Mystral’（白色有香）和A.‘Alabam
水稻是全球数10亿人口的主粮之一。在其众多性状中,叶形态是影响水稻产量重要的因素之一。叶片作为水稻光合作用的主要场所,承载着生物量积累的重任,而合适的叶片卷曲和直立可以增强水稻的光合作用,减少蒸腾作用并在抗逆相关功能发挥积极的作用。但是目前为止对于卷叶具体形成机制、调控机制的了解还非常有限,因此研究如何合理地使用分子手段去精确调控水稻卷叶性状,从而增加产量,是一个具有潜力的水稻育种课题。本课题组克
玉米（Zea mays L.）作为重要的粮食、饲料以及能源作物,对于保障粮饲供应、缓解生物能源不足及国民经济发展起到了重要作用。对控制玉米相关性状的基因进行定位,并开发相应的功能标记,有助于玉米产量和品质的改良。本研究以玉米自交系B73为轮回亲本,大刍草K67-11为供体亲本杂交得到F1,通过二代回交及四代自交,构建了玉米-大刍草回交导入系群体BC2F4。利用SNP标记对亲本及135个导入系群体进
普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）,隶属于禾本科,大面积分布于我国的南部湿热地区,其有着和栽培稻相同的AA基因组,现已被列为国家二级保护植物。目前世界范围内栽培稻面临着遗传基础狭窄的危机,而具有高遗传多样性水平的近缘种普通野生稻,成为拓宽栽培稻遗传基础的重要来源。但由于人类过度干扰,导致普通野生稻的栖息地大量丧失,而处于濒危的边缘。先前对于普通野生稻群体的调查仅仅只是基于表
鹅膏菌属（Amanita）是大型真菌中分布较广的大属。目前所报道的蘑菇中毒事件中90%以上是由误食鹅膏菌属物种所引起,也是蘑菇中毒事件中致死率最高的种属。在毒蘑菇所引起的食物中毒事件中,蘑菇样品经过了加工食用而导致原始形态特性的丢失,因此无法使用形态学识别的方法对其进行物种鉴别。分子生物学技术因其高度的特异性和准确度,是目前应用最多的一类分类方法。其中,DNA条形码技术是物种鉴别以及用于发现新型物
精量穴直播水稻具有省工、节本等优点,采用传统的人工撒施肥方式,容易造成养分流失和增加生产成本。肥料深施是提高养分利用效率的重要途径。为了研究不同施肥方式和秸秆还田对精量穴直播水稻氮素利用效率和产量的影响,本研究以玉香油占和五丰优615为试验材料,分别设计大田试验和铁皮箱栽培试验。大田试验分别设置5个处理:一次性全量机械同步深施肥精量穴直播（MT）、减量机械同步深施肥精量穴直播（MD）、农民习惯施肥
大豆是世界上也是我国最重要的农作物之一,水溶性蛋白是最丰富的大豆蛋白之一,占大豆蛋白质含量70%左右,是人们摄入优良蛋白的重要来源。水溶性蛋白是典型的数量性状,其受环境和遗传等多因素共同作用,并且受环境的影响相对较大。对大豆籽粒而言不同的品种、不同的生长环境的大豆籽粒水溶性蛋白含量的差异也不尽相同,并且水溶性蛋白含量和蛋白质含量的比值可以反映大豆籽粒的存储年限,因此展开大豆籽粒水溶性蛋白含量等相关
随着社会发展和人民生活水平提高,对于水稻育种而言提高单产已经不是唯一的目标,提高水稻品种抗病性和提升稻米品质成为了目前水稻育种工作中的重要内容。近年来水稻功能基因的不断克隆和功能分子标记的开发逐渐增多,分子标记辅助选择技术作为新兴的一种育种手段,其缩短育种年限,标记可靠性强等优点在实际育种中成效显著,审定品种中已经有一部分是采用了MAS技术育种成功,MAS技术对水稻育种的发展起到了重要的辅助作用。