【摘 要】
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水稻直播作为一种节本、高效的轻简化栽培方式,逐渐受到重视。全苗难是制约旱直播发展的一大难题,中胚轴长度对促进全苗起着重要作用。关于中胚轴对水稻顶土动力源以及控制中胚轴长度性状的QTLs鉴定已有较多研究,但不同研究的结果因使用的材料而异,且缺乏对广泛资源材料顶土性状研究及QTLs挖掘。为解析水稻幼苗顶土出苗的动力学规律和鉴定新的控制中胚轴长度的QTL,本研究利用282份水稻核心资源材料进行水稻幼苗期
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水稻直播作为一种节本、高效的轻简化栽培方式,逐渐受到重视。全苗难是制约旱直播发展的一大难题,中胚轴长度对促进全苗起着重要作用。关于中胚轴对水稻顶土动力源以及控制中胚轴长度性状的QTLs鉴定已有较多研究,但不同研究的结果因使用的材料而异,且缺乏对广泛资源材料顶土性状研究及QTLs挖掘。为解析水稻幼苗顶土出苗的动力学规律和鉴定新的控制中胚轴长度的QTL,本研究利用282份水稻核心资源材料进行水稻幼苗期不同播种深度的顶土能力鉴定和中胚轴长度测定,并对中胚轴长度性状进行全基因组关联分析（GWAS）;利用筛选出的两份幼苗期中胚轴长度和顶土能力差异极大的籼稻材料进行了QTL分析,并结果结合转录组测序进行了候选基因的预测。主要结果如下:1.282份水稻核心资源材料中胚轴长度在不同覆土深度有显著差异,但是同一深度的籼稻、粳稻等不同类型间在黑暗无阻力发芽对照下没有显著差异;筛选到中胚轴很长的特异材料3份。282份材料的中胚轴长度做全基因组关联分析（GWAS）,在4cm和6cm覆土深度下共检测到水稻中胚轴伸长相关的14个QTLs:4cm覆土深度下有4个QTLs,分布在6、7、8、9号染色体上;6cm覆土深度下有10个QTLs,分布在1、6、7、9、12号染色体上。其中qML4cm6、qML4cm7和qML4cm 9在两种深度下均检测到;qML6cm 1-1,qML4cm 6,qML6cm 6-2,qML6cm 7-1为新位点。2.对蜀恢498和CH34幼苗顶土动力学分析发现:（1）两个材料在浅覆沙条件下与室内无阻力发芽条件下的出苗率差异不显著,在6cm深播条件下,长中胚轴的CH34的出苗率极显著高于短中胚轴的蜀恢498。（2）短中胚轴蜀恢498的顶土出苗动力主要源自胚芽鞘的伸长;长中胚轴的CH34的顶土出苗动力主要源自中胚轴和第一节间的伸长。（3）覆沙深度由浅到深的条件下,出苗速度逐渐下降,但短中胚轴的蜀恢498比长中胚轴的CH34下降趋势更加明显。3.对长中胚轴材料CH34进行中胚轴长度的遗传分析,其长中胚轴性状受隐性主效基因控制,利用CH34与蜀恢498构建F2分离群体,结合重测序--BSA法,在第1、3、12号染色体共检测到6个与中胚轴长度相关的QTLs,其中3号染色体上QTLs位点q Ml3的LOD值最大,所在区间为24004874—37355338。在q Ml3所在的区间开发DNA分子标记进行连锁分析,发现位于第3染色体上30105Kb、30202Kb位置的2个Indel标记BC853、BC958与q Ml3具有连锁关系,这两个标记均在基因的同侧,分别距q Ml3为9.4和22.7c M。根据BSA定位区间和连锁分析情况,进行表达量和RNA-Seq分析,初步确定LOC＿Os03g55282和LOC＿Os03g52460这两个基因可能和目标性状相关。
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