【摘要】：水稻是最重要的糧食作物之一,它是世界上近一半人口的主糧。高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是水稻生產(chǎn)的兩大重要目標(biāo)。半矮稈基因和雜種優(yōu)勢技術(shù)的成功應(yīng)用使水稻產(chǎn)量在過去幾十年中有了顯著提高。然而,水稻品質(zhì)仍不能滿足消費(fèi)者日益提高的要求。水稻品質(zhì)的提升是一個(gè)難題,它受數(shù)量性狀位點(diǎn)的控制,同時(shí)環(huán)境變化也對稻米品質(zhì)有影響。盡管進(jìn)行了大量的研究工作,但迄今為止只有少數(shù)相關(guān)基因被鑒定,稻米品質(zhì)的遺傳機(jī)理仍然不清楚。目前對稻米品質(zhì)的研究大多集中于非糯水稻,糯稻研究較少,因此我們迫切需要揭示糯稻食味品質(zhì)的遺傳基礎(chǔ),為提高糯稻品質(zhì)提供依據(jù)。數(shù)量性狀位點(diǎn)作圖是檢測水稻基因組功能位點(diǎn)的重要手段。但是,該技術(shù)不能發(fā)現(xiàn)微效基因的遺傳效應(yīng),也不能解釋基因間復(fù)雜的互作效應(yīng)。關(guān)聯(lián)分析是研究遺傳位點(diǎn)與復(fù)雜性狀遺傳關(guān)聯(lián)的有力工具,已成功地應(yīng)用于植物分子遺傳學(xué)。本研究以63份糯稻品種為材料,鑒定了17個(gè)淀粉合成相關(guān)基因的基因型并測定其理化指標(biāo)、RVA譜特征值、熱學(xué)特性和回生特性。用41對SSR引物分析群體結(jié)構(gòu)以排除偽關(guān)聯(lián)。通過關(guān)聯(lián)分析明確各基因及其互作對糯稻品質(zhì)的影響,為糯稻品質(zhì)遺傳育種提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.63份糯稻品種的稻米品質(zhì)有較大差異,許多品質(zhì)性狀間的相關(guān)性顯著或極顯著,它們可能共同受到某些基因的調(diào)控。2.41對SSR引物在63份糯稻材料中共檢測到127個(gè)等位變異,平均每個(gè)位點(diǎn)為3.1個(gè)。RM引物在糯稻種質(zhì)資源上多態(tài)性豐富。聚類分析表明供試糯稻材料可以分為秈稻和粳稻兩個(gè)類群。群體結(jié)構(gòu)分析表明最適亞群數(shù)為2。大部分品種遺傳背景較純,部分材料屬于混合型,這可能與水稻在長期的馴化過程中,秈粳亞種間雜交有關(guān)。3.關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明8個(gè)基因與膠稠度的變異關(guān)聯(lián)。ISA、SSIV-2、SBE3、SSII-1、PUL、SBE4、SSII-3和SBE1的遺傳效應(yīng)依次遞減。膠稠度的遺傳機(jī)制需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。4.共有6個(gè)淀粉合成相關(guān)基因參與RVA譜特征值的調(diào)控:SSII-3、PUL、SSI、SBE4、SSIV-1和SBE3。每個(gè)特征值至少受到2個(gè)基因的影響。除消減值外,PUL基因與其它5個(gè)粘度特征值均有關(guān)聯(lián),說明糯稻中PUL是對RVA譜粘度特征值影響最顯著的基因。起漿溫度和峰值時(shí)間都受到SSII-3和SSI基因的影響。5.關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明糯稻半峰寬只受到SSII-3的影響,焓變只受到SSI的影響,其余熱學(xué)及回生特性受SSII-3和SSI基因的共同影響。比較各基因相應(yīng)的F值,發(fā)現(xiàn)各性狀與SSII-3的關(guān)聯(lián)度明顯大于SSI基因。說明SSII-3是控制熱學(xué)及回生特性的主效基因。6.各基因間存在廣泛的互作,除消減值、半峰寬和焓變外,其余性狀均檢測到顯著互作。這說明了糯稻淀粉品質(zhì)遺傳機(jī)理的復(fù)雜性,通過分子標(biāo)記輔助育種困難仍然較大,糯稻淀粉品質(zhì)遺傳機(jī)理的研究還有待進(jìn)一步深入。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S511.23
【圖文】：

西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 糖-1-磷酸是淀粉合成的直接前體物質(zhì)，而葡萄糖-6-磷酸需轉(zhuǎn)化為葡才能進(jìn)行淀粉的合成。圖 1 所示，淀粉的合成途徑主要分為三部分：1. 底物腺苷二磷酸nosineDiphosphateGlucose,ADPG）的合成；2. 直鏈淀粉的合成；3. 成。編碼淀粉合成酶的基因共有 18 個(gè)，每個(gè)基因在淀粉合成過程的不同的作用。淀粉合成酶主要包括了 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(ADPhosphorylase，AGPase)、顆粒結(jié)合淀粉合成酶(granulebindingstarchsyn)、可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase，SSS)、淀粉分支酶ing enzyme，SBE)和脫分支酶(debranching enzyme，DBE)[19-23]。

圖2 SSR位點(diǎn)等位變異數(shù)與其多態(tài)性信息量散點(diǎn)圖re 2 Scatter plots of PIC vs. number of alleles for SSRs距離按 NJ 法進(jìn)行聚類分析（圖 3），利用 41 2 大類群。與京糯 8 號聚在一起的為偏粳類群。新糯Xinxiangnuo京糯8號Jingnuo8hao輻黑糯Fuheixiangnuo云南糯Yunnanxiangnuo花溪糯Huaxixiangnuo粳糯2Jingnuo2粳糯1Jingnuo1渝糯9號Yunuo9hao中燦糯909Zhongcannuo909廣陵糯Guanglingxiangnuo奇天糯Qitiannuo禾糯Hexiangnuo全糯1Quannuo1沱江糯5號Tuojian文山糯18Wens金糯262Jinnu海陵糯Hailing鎖糯817Suon金粳糯5215J中江糯378Zho沱江糯荊糯66號Jingnuo6hao曹葉糯Caoyenuo川新糯Chuanxinnuo代糯2Dainuo2代糯1Dainuo1菲印矮Feiyinnuo血糯1號Aixuenuo1hao固城黑糯Guchengheinuo中糯651Zhongnuo651IR70NY10NY9NY8糯選1號Nuoxuan1hao糯恢Nuohui綿恢1700Mianhui1700明糯1Mingnuo1

圖6 63份糯稻材料群體結(jié)構(gòu)分析Figure 6 Population structure distribution of 63 glutinous rice圖5 △K值隨K值變化折線圖Figure 5 Lines chart of △K withthe change of K圖4 LnP(D)值隨K值變化折線Figure 4 Lines chart of LnP(D) with thechange of K

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