论文部分内容阅读
稻米是我国人民赖以生存的主要粮食作物,也是中国历史最古老的农作物之一。水稻品种众多,分布范围广泛。如今,全球有超过三分之一的人口把大米当作主要粮食。随着科学技术的进步,人们生活水平的逐步提高,稻米质量也逐步受到人们的关注。水稻籽粒中的组成部分主要以淀粉为主,其次是蛋白质,这不仅影响稻米的食味品质,也是衡量水稻营养品质的关键指标。所以,对影响稻米蛋白质含量的QTL进行鉴定并对其进行精细定位,可为改良稻米品质、培育功能性稻米提供重要的理论支撑。本研究利用一套覆盖水稻全基因组染色体单片段代换系(CSSLs)进行控制糙米蛋白质含量的QTL定位。该群体以粳稻亲本Sasanishiki为受体,籼稻亲本Habataki为供体,包含38个染色体单片段代换系,代换片段覆盖了水稻12条染色体。研究发现代换系SL425的糙米蛋白质含量显著高于Sasanishiki,继续用代换系SL425与Sasanishiki回交并自交构建高世代群体,对蛋白质含量的进行遗传分析及基因定位,主要结果如下:1.单片段代换系SL425的糙米蛋白质含量显著高于亲本Sasanishiki,其在第8号染色体上含有一个籼稻Habataki的导入片段,剩余片段与粳稻Sasanishiki完全相同。表明SL425蛋白质含量的升高是由于Habataki的导入片段引起的。推测在该片段上存在控制蛋白质含量的QTL,将其命名为qPC-8。2.将SL425和Sasanishiki回交并自交获得BC1F2群体,对该群体进行基因型扫描以及考察群体各单株的糙米蛋白质含。QTL分析结果发现:在标记Z73与Z120、Z89与Z3之间存在两个QTL,分别命名为qPC-8.1和qPC-8.2。3.为了缩小qPC-8.2的定位区间,在Z89-Z3之间密集设计具有多态性的分子标记,并利用目标区段内基因型为杂合的单株种植形成BC1F3群体,初步将qPC-8.2定位在Z24-Z37之间约为131.07 kb的区间内。为进一步缩小目的区间,我们在Z24-Z37之间进一步设计多态性标记,将该区段中杂合基因型单株种植形成BC1F4群体,最终将qPC-8.2定位在ZY-37-ZY-64之间约为68.53 kb范围内。基因预测表明,该区段存在11个可能的ORFs。4.根据BC1F4群体中各单株基因型,构建了六个基因型不同的叠代系,分别为L1-L6。对其中四种基因型纯合的叠代系进行农艺性状考察,结果发现:在分蘖数、剑叶长、穗长、每穗粒数、粒长、粒宽、一次枝梗数上均无显著差异,但抽穗期和株高却存在显著差异。蛋白质含量分析发现,L1、L2与L3、L6相比总蛋白质含量显著偏低,对各储藏蛋白进行鉴定发现,L1、L2中谷蛋白含量显著低于L3、L6,清蛋白、球蛋白和醇蛋白的含量则无显著差异,这表明SL425中谷蛋白含量的升高是总蛋白质含量显著高于亲本Sasanishiki的主要原因。