根系是土壤與植物地上部之間物質(zhì)傳遞的重要橋梁,在植株固定、水分和養(yǎng)分吸收利用、植物激素合成、分泌和轉(zhuǎn)運等方面發(fā)揮著重要作用,根系形態(tài)的改變會顯著影響植株的生物量、產(chǎn)量以及水分和養(yǎng)分利用效率。為揭示油菜根系與產(chǎn)量形成的關(guān)系,并對油菜根系性狀遺傳基礎(chǔ)進行解析,本研究對80份親緣關(guān)系較遠的油菜材料在兩種磷水平下根系性狀與產(chǎn)量性狀相關(guān)性,21份材料在水培和大田培養(yǎng)方式下根系性狀的相關(guān)性進行了分析,并對油菜關(guān)聯(lián)群體（280份甘藍型油菜種質(zhì)資源）和RIL群體（中雙11×No.73290,175個株系）在水培條件下的根系性狀進行了鑒定,主要研究結(jié)果如下:1.在開花期和成熟期,兩種磷水平（正常磷水平和低磷水平）下80份油菜材料的根系性狀（除主根長PRL外）均與地上部生物量、部分株型性狀（如油菜植株高度、分枝數(shù)目）和部分產(chǎn)量性狀（主要包括角果數(shù)目和產(chǎn)量）有顯著相關(guān)性,其中根表面積（TSA）與這些性狀相關(guān)性最高。2.21份材料在水培移苗后10天（10DAT）,3葉期（3EL）和5葉期（5EL）的根系形態(tài)性狀（總根長TRL、根表面積TSA、根體積TRV、側(cè)根數(shù)TNR）與大田苗后期和成熟期根系性狀具有顯著相關(guān)... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學院北京市

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 構(gòu)建優(yōu)良根系構(gòu)型是提高油菜生產(chǎn)力的有效途徑
    1.2 植物根系分類及其形態(tài)建成
    1.3 作物根系性狀的分子遺傳學研究進展
        1.3.1 作物根系研究方法
        1.3.2 QTL定位
        1.3.3 關(guān)聯(lián)分析
        1.3.4 轉(zhuǎn)錄組測序
        1.3.5 作物根系性狀基因克隆情況
        1.3.6 油菜根系性狀分子遺傳學研究進展
    1.4 本研究的主要內(nèi)容和目的意義
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
    2.2 水培實驗設(shè)計及性狀調(diào)查
        2.2.1 油菜營養(yǎng)生長階段根系表型精準鑒定體系
        2.2.2 水培實驗流程
        2.2.3 水培實驗設(shè)計
        2.2.4 水培實驗性狀調(diào)查
    2.3 田間實驗設(shè)計及性狀調(diào)查
        2.3.1 田間實驗設(shè)計
        2.3.2 田間實驗性狀考察
    2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    2.5 全基因組關(guān)聯(lián)分析
    2.6 QTL定位與整合
    2.7 轉(zhuǎn)錄組測序
        2.7.1 樣品準備
        2.7.2 轉(zhuǎn)錄組測序流程
        2.7.3 差異表達基因(DEGs)的篩選和功能分類
        2.7.4 RT-PCR對測序結(jié)果的驗證
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 油菜根系與地上部生物量、株型和產(chǎn)量的關(guān)系
        3.1.1 兩種磷水平下80份材料在兩個發(fā)育時期性狀表現(xiàn)
        3.1.2 80份材料根系性狀間以及根系與地上部性狀間相關(guān)性
    3.2 兩種培養(yǎng)方式下(大田和水培)根系性狀相關(guān)性分析
    3.3 根系表型精準鑒定體系可靠性評價及根系性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析
        3.3.1 油菜營養(yǎng)生長階段根系表型精準鑒定體系可靠性評價
        3.3.2 關(guān)聯(lián)群體營養(yǎng)生長階段各根系相關(guān)性狀遺傳相關(guān)性
        3.3.3 生長動態(tài)分析顯示油菜營養(yǎng)生長階段存在兩種調(diào)控根系發(fā)育的分子機制(persistent and stage-specific)
        3.3.4 油菜營養(yǎng)生長階段根系性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析
    3.4 RIL群體根系、株型和產(chǎn)量性狀QTL定位
        3.4.1 親本及RIL群體性狀表現(xiàn)
        3.4.2 RIL群體不同發(fā)育時期各根系性狀間遺傳相關(guān)性
        3.4.3 RIL群體根系性狀、株型和產(chǎn)量性狀QTL定位概況
        3.4.4 RIL群體營養(yǎng)生長階段根系發(fā)育遺傳規(guī)律及根系與地上部性狀QTL共定位情況
        3.4.5 多效性QTLcluster檢測及解析
        3.4.6 有研究價值的根系性狀QTLcluster
        3.4.7 有研究價值的根系性狀QTLcluster與氮吸收效率共定位情況
    3.5 根系性狀極端材料轉(zhuǎn)錄組測序以及候選基因篩選
        3.5.1 材料的選擇及其根系性狀差異
        3.5.2 轉(zhuǎn)錄組測序概況
        3.5.3 差異表達基因篩選及其功能注釋和分類
        3.5.4 GWAS分析、QTL定位與差異表達基因結(jié)合篩選候選基因
第四章 討論
    4.1 根系形態(tài)在油菜株型形態(tài)建成、生物量和產(chǎn)量形成中的作用
    4.2 油菜營養(yǎng)生長階段根系表型精準鑒定體系的優(yōu)點和應(yīng)用
    4.3 油菜營養(yǎng)生長階段根系生長發(fā)育規(guī)律及兩種分子調(diào)控機制(持續(xù)型和時期特異性)
    4.4 油菜根系性狀遺傳研究中調(diào)查時期和調(diào)查性狀選擇
    4.5 本研究檢測到的重要的根系性狀QTLcluster
    4.6 GWAS、QTL定位結(jié)合RNA-seq可以加速根系性狀候選基因的篩選
第五章 全文結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3644872