水稻种子休眠性的遗传分析

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该研究对不同品种的种子休眠性进行了检测,并研究了种子萌发过程中内源激素GA和ABA的变化;应用分子标记技术定位了不同遗传群体种子休眠性的QTL位点;以IR50/Tachimimuchi//Miyukimochi分离群体为作图群体,构建了包含108个SSR标记的连锁图谱,并利用该图谱对种子休眠性进行了QTL分析.结果如下:1.不同水稻品种种子休眠性的差异及种子萌发过程中内源激素的变化:该研究对208份不同来源水稻品种资源的休眠性进行了鉴定,结果表明地方品种和国际稻品种具有较强的休眠性.种子萌发过程中内源激素的检测结果表明,吸水后种子休眠性与GA/ABA呈负相关.2.水稻种子休眠性的QTL定位:应用WinQTLCart软件,采用单点分析、区间作图法和复合区间作图法,对日本晴与Kasalath的回交重组自交系(BIL),密阳23与秋光的重组近交系(RIL1),Asominori与IR24的重组近交系(RIL2)的种子休眠性进行了分析.应用SAS-GLM、回归模型和线性混合模型对Asominori与IR24的染色体置换系群体SL1和SL2的种子休眠性进行了分析,结果表明:(1)BIL群体中通过单点分析法2000年检测到6个QTLs,分别位于第3、5、6、7、9和12染色体;2001年检测到7个QTLs,分别位于第2、3、5、6、11染色体,其中第2和第11染色体上有两个QTLs.区间作图法在2000年检测到5个QTLs,分别位于第3、6、7、9和12染色体;2001年检测到3个QTLs,分别位于第3和第11染色体,其中第11染色体上有两个位点.复合区间作图法在2000年检测到4个QTLs,分别位于第1、3、7和12染色体;2001年检测到3个QTLs,分别位于第2、3和11染色体.(2)RIL1群体通过单点分析检测到4个QTLs,分别位于第1、5、7和8染色体;区间作图法只检测到位于第1染色体上的一个位点;复合区间作图法检测到3个QTLs,分别位于第1、5和8染色体.第1染色体上的QTL位于标记R210B和N079之间;第5染色体上的位点位于标记C128和G255之间;第8染色体上的QTL位于G1073和G2131B之间.(3)RIL2群体中用单点分析法共检测到4个QTLs,分别位于第3、6、8和11染色体;区间作图法只检测到位于第3染色体的一个QTL;复合区间法则在第3、6和第9染色体上检测到4个QTLs,其中第3染色体上有2个QTLs.第3染色体的两个位点分别位于标记XNpb62-R411B和C606-XNpb234之间,第6染色体上QTL位于标记C688和XNpb27之间,第9染色体上的一个位点位于标记C1263和XNpb108之间,这三个位点可解释的变异度为10﹪-13﹪.(4)置换系SL1通过混合线性模型在2000年检测到2个QTLs,分别位于第7和第8染色体,第7染色体上的QTL位于标记R2394附近,第8染色体上的QTL位于标记X278附近,解释总变异度的24﹪.在2001年检测到3个QTLs,分别位于第1、3和7染色体.第1染色体上的QTL位于标记R1485附近,第3染色体上的一个位点位于标记C393A附近,第7染色体上的一个QTL也位于标记R2394附近,解释的变异度为11﹪-18﹪.(5)置换系SL2通过线性混合模型共检测到3个QTLs,分别位于第1、2、7染色体上.第1染色体上的QTL位于标记R1928附近,第2染色体上的一个QTL位于标记X277附近,第7染色体上的位点位于标记R1789附近,贡献率为11﹪-16﹪.3.水稻SSR连锁图谱的构建及休眠性的定位该研究利用IR50/Tachimimuchi//Miyukimochi分离群体构建了一个包含108个SSR标记的连锁图谱,标记间平均距离为15.82cM.利用该图谱对种子休眠性进行了QTL分析:在三交F<,1>分离群体中,通过单点分析法共检测到6个QTLs,分别位于第1、3、5、6、7、8染色体;区间作图法仅检测到一个位于第3染色体上的QTL;复合区间作图法检测到3个QTL位点,分别位于第1、3、7染色体上.第1染色体上的QTL位于标记RM315和RM304之间;第3染色体上的QTL位于标记RM251和RM7之间;第7染色体上的QTL位于标记RM11和RM10之间.F<,3>家系中,通过单点分析法共检测到4个QTLs,分别位于第1、2、3和第8染色体上;区间作图法检测到2个QTLs,分别位于第3和第8染色体;复合区间作图法共检测到3个QTL,分别位于第1、3和第8染色体上.第1染色体上的QTL也位于标记RM315和RM304之间;第3染色体上的QTL位于标记RM7和RM282之间;第8染色体上的QTL位于标记RM25和RM72之间.不同群体、相同亲本不同遗传结构群体中控制种子休眠性的QTL大多不同,但主效QTL的遗传是稳定的.在第1和3染色体上存在控制种子休眠性的主效QTL.
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