【摘要】：普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是栽培稻改良的一級資源庫,發(fā)掘其在馴化過程中丟失的優(yōu)異等位基因,將為水稻育種提供重要的基因資源。本研究對普通野生稻和栽培稻(93-11)構(gòu)建的染色體片段置換系(CSSL)進(jìn)行耐鹽鑒定,利用重測序與分子標(biāo)記檢測進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,定位耐鹽QTL,發(fā)掘新的耐鹽種質(zhì)資源。獲得以下結(jié)果:1.染色體置換系和分子標(biāo)記篩選:通過對214個(gè)野生稻CSSL進(jìn)行簡化基因組測序獲得13022個(gè)SNP位點(diǎn),評估CSSL間的差異程度(IBS)。根據(jù)CSSL與親本93-11(0.8IBS1)和各CSSL之間(IBS1)的差異度,篩選出200個(gè)具有大小適中置換片段的CSSL,用于后續(xù)研究。同時(shí),根據(jù)野生稻和栽培稻之間豐富的遺傳變異,篩選出2880個(gè)覆蓋所有染色體且隨機(jī)分布的遺傳標(biāo)記,包括2722個(gè)SNP、98個(gè)SSR和60個(gè)InDel,將其用于CSSL的QTL定位。2.芽期耐鹽鑒定及QTL定位:使用1.3%NaCl溶液對200個(gè)CSSL進(jìn)行芽期鹽脅迫處理,與對照相比CSSL群體發(fā)芽率降低了25.77%-100%。通過2880個(gè)分子標(biāo)記的連鎖分析共定位到4個(gè)與芽期耐鹽相關(guān)的QTL位點(diǎn),分別位于4、7、11號染色體,貢獻(xiàn)率為4.59%-12.45%。其中,CSSL72在鹽處理下其發(fā)芽率高達(dá)74.23%,包含3個(gè)芽期耐鹽QTL(qGR7.1、qGR11.1、qGR11.2)。3.苗期耐鹽鑒定及QTL定位:使用0.7%NaCl溶液對CSSL群體進(jìn)行苗期鹽脅迫處理,結(jié)合苗期耐鹽評價(jià)指標(biāo),共定位到18個(gè)QTL,包括7個(gè)苗期存活天數(shù)相關(guān)QTL,5個(gè)苗期存活率相關(guān)QTL,4個(gè)地下部干重相關(guān)QTL以及3個(gè)苗期耐鹽等級相關(guān)QTL。其中苗期存活率相關(guān)QTL qSSR5.1、苗期耐鹽等級相關(guān)QTL qSSG5.1均被定位于S5_27886769,該位點(diǎn)對苗期存活率、苗期耐鹽等級均具有增效作用,貢獻(xiàn)率分別為6.36%、8.13%。在此QTL候選基因內(nèi)OsDi19-1與非生物脅迫相關(guān)。經(jīng)序列比對發(fā)現(xiàn),OsDi19-1啟動(dòng)子區(qū)域在兩親本間存在較大差異,且植物受到鹽脅迫時(shí)該基因表達(dá)量上升。CSSL23、CSSL153在鹽處理下其苗期存活率仍能保持在80%以上,存活天數(shù)顯著高于其他株系。結(jié)合耐鹽生理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)CSSL23、CSSL153通過減少K~+流失,增加體內(nèi)POD、SOD兩種過氧化物酶含量,以提高苗期耐鹽性。4.全生育期耐鹽鑒定及QTL定位:在山東東營鹽堿地中對CSSL群體進(jìn)行全生育期耐鹽性檢測,根據(jù)CSSL群體存活率,定位到5個(gè)與全生育期存活率相關(guān)位點(diǎn),分別是qWSR1.1、qWSR2.1、qWSR5.1、qWSR7.1和qWSR10.1。本研究通過對200個(gè)染色體置換系不同生育期的耐鹽性鑒定,共發(fā)掘4個(gè)與芽期耐鹽相關(guān)的QTL,18個(gè)與苗期耐鹽性相關(guān)的QTL,以及5個(gè)與全生育期耐鹽性相關(guān)的QTL,但不同時(shí)期耐鹽性QTL位點(diǎn)均不相同。同時(shí),鑒定出水稻芽期耐鹽的優(yōu)異種質(zhì)資源CSSL72、苗期耐鹽的優(yōu)異種質(zhì)資源CSSL23、CSSL153,為水稻育種中耐鹽性的改良提供了新的種質(zhì)資源。
【圖文】：

業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第三章 結(jié)果與分第三章 結(jié)果與分析 CSSL 基因型檢測本實(shí)驗(yàn)室前期已構(gòu)建了 214 個(gè)野生稻染色體置換系。在本研究中，對整套染色體置換系群傳背景進(jìn)行重新鑒定。通過對 192 個(gè) SSR 標(biāo)記和 75 個(gè) InDel 標(biāo)記的篩選，共有 98 個(gè) S和 60 個(gè) InDel 標(biāo)記在該 CSSL 父母本間顯示出良好多態(tài)性，且能夠覆蓋水稻全基因組（，隨后利用這 158 個(gè)標(biāo)記對 CSSL 進(jìn)行了基因型的重新檢測，SSR 遺傳圖譜覆蓋全基因.95 cM，標(biāo)記間平均間距 9.37 cM，，最大間距 68.80 cM，最小間距 0.01cM。同時(shí)，利用 Illumq2500 測序儀對該染色體置換系進(jìn)行測序，測序深度 0.72×，為數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性，在每 10內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè) SNP 標(biāo)記，獲得 13022 個(gè) SNP 標(biāo)記。利用其計(jì)算 CSSL 間的 IBS（附圖 1換系與親本 93-11 的 0.8<IBS<1，各置換系間的 IBS<1 的條件下，共篩選得到 200 個(gè)置換后續(xù)研究（圖 3.2、圖 3.3）。同時(shí)，為保證 QTL 定位的準(zhǔn)確度，從 13022 個(gè) SNP 標(biāo)記中篩基因頻率大于 0.1 的標(biāo)記，共獲得 2722 個(gè)用于 QTL 定位。

CSSL基因型（SSR/InDel標(biāo)記）
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S511.9

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本文編號：2679166