【摘 要】
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随着人民生活水平不断提高,人民对稻米品质有了更高的要求,稻米品质改良成为目前研究的主要方向。垩白是衡量稻米外观品质的主要指标,对稻米品质有重要影响。目前,不同学者围绕垩白性状进行了很多研究,并在多方面取得了一系列成果,关于垩白性状的遗传研究,已经发现200多个与其相关的QTL位点,但是仅有少部分QTL被精细定位和克隆,进一步挖掘相关位点和基因对阐释垩白形成分子机制,改善稻米外观品质有重要意义。本研
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随着人民生活水平不断提高,人民对稻米品质有了更高的要求,稻米品质改良成为目前研究的主要方向。垩白是衡量稻米外观品质的主要指标,对稻米品质有重要影响。目前,不同学者围绕垩白性状进行了很多研究,并在多方面取得了一系列成果,关于垩白性状的遗传研究,已经发现200多个与其相关的QTL位点,但是仅有少部分QTL被精细定位和克隆,进一步挖掘相关位点和基因对阐释垩白形成分子机制,改善稻米外观品质有重要意义。本研究第一部分利用185份水稻材料,以垩白性状为研究对象进行全基因组关联分析,挖掘控制垩白性状的关键位点,以期对垩白形成分子机制研究提供参考。主要结论如下:1.群体中185份材料的垩白粒率变幅0-100%,平均值53.8%,变异系数为71.5%;垩白度变幅0-85.6%,平均值25.4,变异系数92.0%。2.在籼稻亚群和总群体中分别检测到29和7个与垩白性状相关的位点,其中有4个位点能在两个群体中共同被检测到,分别是qPGWC-5/qPGWC-5（籼/总）,qPGWC-6.1/q PGWC-6.1（籼/总）,qPGWC-6.2/qPGWC-6.2（籼/总）,qDEC-5.1/qDEC-5（籼/总）;说明这些区间中含有能够稳定存在的垩白相关位点。3.在第5染色体5178228-5778228区间内,检测到能够同时控制垩白粒率和垩白度的位点,qPGWC-5/qPGWC-5（籼/总）和 qDEC-5.1/qDEC-5（籼/总）,该区间存在已被克隆的与粒形相关的基因GW5/GSW5,进一步说明粒形与垩白密切相关。4.共检测到16个新的与垩白性状相关的位点,分别是qPGWC-6.1/qDEC-6.2（籼/总）,qPGWC-6.2/qDEC-6.3（籼/总）,qDEC-2（籼）,qDEC-2（总）,qDEC-3,qDEC-8.1,qDEC-8.2,qPGWC-10,qDEC-10,qPGWC-11,qDEC-11.1,qDEC-12.1,qPGWC-12.1,qPGWC-12.2。本研究第二部分利用现有转基因植株,对控制垩白粒率QTLqPGWC-7候选基因UAM3（LOCOs07g41360）进行转基因验证。主要结论如下:1.对于以9311和宁粳6号为背景的过表达UAM3基因的转基因家系,虽然各阳性家系的UAM3基因的表达水平较野生型提高成百上千倍,但垩白粒率并没有随着升高,甚至部分家系垩白粒率出现降低。2.对于以C51和珍汕97B为背景的干扰UAM3基因的转基因家系,只有1个C51中干扰家系的基因表达量与垩白粒率成正相关,以珍汕97B为背景的12个干扰家系,UAM3基因表达水平较野生型降低一半,但其垩白粒率反而增加了。综合以上两点,说明UAM3基因表达水平与垩白粒率无明显相关性,UAM3可能不是控制垩白粒率的功能基因。
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