论文部分内容阅读
矿质元素在人体内具有很多细胞结构和新陈代谢功能,矿质元素缺乏造成人体功能紊乱,从而影响到人体健康。提高粮食作物可食用部位的矿质含量可有效缓解人类矿质元素缺乏症。稻米是人类主要粮食之一,研究其矿质含量遗传机理对稻米矿质含量改良和解决人体矿质失衡问题具有重要意义。本研究在海南陵水和浙江杭州种植协青早B（协B）//协B/东乡野生稻BC1F5回交重组自交系（BIL）群体,开展糙米和精米矿质含量QTL定位。构建了BC2F4:5群体,开展糙米矿质含量和4个农艺性状QTL定位。主要结果如下:1、测定了陵水糙米和杭州糙米及精米6种矿质含量,其中,Mg、Zn、Fe、Mn和Cu含量采用ICP-AES法,Se含量采用ICP-MS法。结果显示,杭州试验精米Mg、Fe和Mn含量均值比糙米含量降低了65.3%、64.9%和58.6%,Zn、Cu和Se含量均值分别较糙米中降低了28.4%、18.2%和3.8%;相关分析表明,Zn、Mn、Cu和Se含量在糙米和精米间呈极显著正相关,其余2种元素含量在糙米和精米间未呈显著相关。2、应用含149个DNA标记、覆盖基因组1306.4 cM的遗传图谱,采用WinQTL Cart 2.5的复合区间作图法进行稻米矿质含量QTL分析。共鉴定到24个稻米矿质含量QTL,包括2个共同控制糙米及精米Zn和Se含量QTL,17个糙米矿质含量QTL和5个精米矿质含量QTL。单个QTL解释陵水和杭州糙米矿质含量表型变异分别为5.3-16.7%和5.1-28.2%,而对精米矿质含量表型变异贡献率为5.2-56.8%。其中,13个糙米矿质含量QTL和7个精米矿质含量QTL的增效等位基因均来自东乡野生稻。11个QTL未见报道,丰富了稻米矿质含量基因源;15个QTL聚集于6条染色体上的7个QTL簇中,其中控制3种元素含量QTL分别位于第6染色体上的1个QTL簇,控制2种元素含量QTL分别位于第3、4、7、9和12染色体上的6个QTL簇,表明不同元素涉及有共同遗传生理机制。3、采用ICP-AES法测定BC2F4:5群体糙米Mg、Ca、Zn、Fe、Mn和Cu含量,并考察了抽穗期、千粒重、粒长及粒宽。相关分析表明,糙米Ca含量与抽穗期、千粒重和粒宽间以及Mn含量与抽穗期间均呈显著负相关,说明提高稻米某些矿质含量可能导致某些农艺性状下降,应在育种中予以注意。4、采用WinQTL Cart 2.5的单标记分析法进行QTL分析,共检测到糙米矿质含量QTL 34个以及抽穗期、千粒重、粒长和粒宽QTL 28个,分别位于第1、4、6、8、9、11和12条染色体上。在34个糙米矿质含量QTL中,20个为未报道的QTL。除第6染色体长臂上区间RM20591-RM340的QTL效应方向一致外,其余10个QTL区间的加性效应方向均不同,说明对某些性状有利的野生稻等位基因可能对另一些性状不利。有必要利用标记辅助选择减少这种不利关联的现象。