论文部分内容阅读
稻米品质改良是水稻遗传育种的重要研究领域。QTL定位和分析可为分子标记辅助选择改良稻米品质和开展相关基因的精细定位及图位克隆提供理论基础。本研究首先建立预测稻米蒸煮及营养品质的相关指标的近红外定标模型,以此为基础,再利用珍汕97B/密阳46杂交衍生的F10重组自交系群体以及247个分子标记连锁图谱,2015年和2016年在杭州连续两年对稻米蒸煮和营养品质进行QTL分析,定位。主要的研究结果如下:1、采用519个不同的稻米品种,通过利用光谱预处理,数学处理和回归统计方式三个因素组合处理中选择定标蛋白质含量、直链淀粉含量、DSC的糊化温度(起始糊化温度、峰值糊化温度、终结糊化温度、RVA的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、减消值、回冷值及碱消值的最佳模型。结果得到同步测定蛋白质和直链淀粉含量的最佳定标模型是改良偏最小二乘法/数学处理“2, 8, 8, 2”/反相多元离散校,此组合产生最佳质量,其定标决定系数(RSQ),定标标准误差(SEC),内部交叉检验决定系数(1-VR)和内部交叉检验标准误差(SECV)依次为0.946、0.293%,0.942和0.311%。同步测定DSC的糊化温度(起始糊化温度、峰值糊化温度、终结糊化温度的最佳定标模型是改良偏最小二乘法/数学处理“2, 8, 8, 2”/去散射处理(Detrend Only)。同步测定RVA的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、减消值、回冷值及碱消值的最佳模型是改良偏最小二乘法/数学处理“2, 8, 8, 2”/多元散射校正。此些定标模型均有较好的预测能力,可以应用于遗传分析中的表型鉴定。2、第6染色体上Wx基因标记的RM 190及附近所处的片段是控制直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、起始糊化温度、峰值温度和终结温度的6个品质指标的主效基因。2015年,对于直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)、碱消值(ASV)和糊化焓(ENT)均分别检测出一个QTL (qAC-6),两个QTL(qGC-6, qGC-6),二个QTL(qASV-6, qASV-6),二个QTL(qENT-6, qENT-6),贡献率分别为59.9%; 48.8%, 2.63%; 79.8%,12.6%,6.7%,14.2%。对于起始糊化温度(ONT)、峰值糊化温度(PET)、终结糊化温度(PET)均检测出两个QTL(qON-6, qON-8; qPEA-6, qPEA-8; qEND-6, qEND-8),主要效应定位在第6染色体,贡献率分别为70.2%, 74.4% and 69.9%。蛋白质含量(PC)检测出两个QTL,qPC-6,qPC-12,总贡献率为14.65%,个体贡献率是5.0%～9.65%。3、2015年共检测到41个控制氨基酸含量的位点,分别位于第1、2、4、6、7、9、11和12染色体上,其中第6、7、4染色体QTL较多,分别为12、8和5个,表型贡献率为4.32～15.4%。17个氨基酸组成均检测到QTL位点,分别检测到1～5个QTL。除5个氨基酸组成含量(Ala、Cys、Met、Ile和Leu)是由单QTL位点控制,其他12个氨基酸组成受多有个QT1位点控制。其中位于第7染色体的RM3325-RM1243片段控制了包括Asp、Thr、Gly、Val、Phe、Arg、Leu和Ala的8个氨基酸组成的含量,表型贡献率分别为8.69%、5.80%、7.91%、10.9%、6.62%、6.98%、9.86%和9.35%。4、2016年共检测到18个控制氨基酸含量的位点,分别位于第1、2、3、6、10和11的6条染色体上,其中第6染色体QTL有8个较多,表型贡献率为4.92～9.48%。5个氨基酸组成(Ala、Cys、Val、Ile和Lys)的含量没有检测到QTL,其他12个氨基酸组成的含量检测到1-3个QTL位点。位于第6染色体的RM225-RM6917片段控制了包括Asp、Thr、Ser、Leu、His、Arg、Gly和Phe的8个氨基酸组成含量,表型贡献率分别是7.29%、8.26%、6.05%、5.34%、7.44%、6.56%、5.63%和6.28%。 7个氨基酸组成(Asp、Thr、Ser、Gly、Phe、His和Arg)两年间均有QTL检出,且均位于第6染色体的RM225～RZ588的片段簇。5、采用珍汕97B/密阳46杂交衍生的重组自交群体,对2015年和2016年两年间17种氨基酸组成含量的联合分析,共可检测到18个主效QTL,分别是Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Cys、Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His和Arg共 16个氨基酸组成,其中Thr、Glu、Val、Met和His的五个氨基酸组成与环境互作有显著效应。