提高作物產(chǎn)量始終是育種家們追求的目標(biāo),水稻產(chǎn)量與穗部性狀密切相關(guān)。而穗長作為水稻穗部性狀的重要組成部分,在育種實(shí)踐中被廣泛研究。盡管如此,與遺傳資源豐富的野生稻相比,目前我們能利用的水稻穗長種質(zhì)資源仍較少。因此,挖掘新的水稻穗長基因,對進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量具有重要意義。水稻穗長是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀,且易受環(huán)境影響。因此,在對穗部性狀進(jìn)行研究時(shí),需要多環(huán)境重復(fù)驗(yàn)證。而全基因組關(guān)聯(lián)分析(Genomic Wide Association Study,GWAS)是在全基因組范圍內(nèi)對遺傳變異信息進(jìn)行掃描,不僅適用于單基因控制的性狀,對復(fù)雜性狀也有較好的檢測效果。本研究考察了杭州和海南兩個(gè)不同日照環(huán)境下水稻的穗長性狀,結(jié)合627份重測序材料的SNPS標(biāo)記,采用混合線性模型(MLM),在-lg P>6(FDR<0.01)水平下,對兩個(gè)環(huán)境下的水稻穗長表型數(shù)據(jù)進(jìn)行GWAS分析。并借助生物信息學(xué)和染色體片段置換系(CSSL)對候選基因進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果如下:1.在不同的日照條件下,水稻穗長呈現(xiàn)出不同的表型差異,表現(xiàn)為在長日照(杭州)條件下的穗長長度長于短日照(海南)條件下的穗長。而不同環(huán)境也會(huì)影響...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 稻穗的研究進(jìn)展
        1.1.1 稻穗的基本組成
        1.1.2 水稻穗長的分子調(diào)控
        1.1.3 水稻穗長QTL分析
    1.2 全基因組關(guān)聯(lián)分析研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全基因組關(guān)聯(lián)分析
        1.2.2 全基因組關(guān)聯(lián)分析的方法
        1.2.3 GWAS在水稻中應(yīng)用
            1.2.3.1 GWAS分析鑒定目標(biāo)性狀相關(guān)的候選區(qū)間
            1.2.3.2 GWAS分析候選區(qū)間基因的驗(yàn)證
            1.2.3.3 染色體片段置換系進(jìn)行候選基因的驗(yàn)證
    1.3 赤霉素的研究
        1.3.1 赤霉素的簡介
        1.3.2 赤霉素的合成
        1.3.3 赤霉素的發(fā)展和應(yīng)用
    1.4 本研究的目的與意義
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 關(guān)聯(lián)分析材料
        2.1.2 染色體片段置換系材料
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 穗長性狀調(diào)查
        2.2.2 基因型測定
        2.2.3 全基因組關(guān)聯(lián)分析
        2.2.4 基本農(nóng)藝性狀調(diào)查
        2.2.5 外源赤霉素水培及噴施處理
        2.2.6 內(nèi)源赤霉素含量檢測
        2.2.7 水稻基因組DNA提取
        2.2.8 水稻總RNA的提取及反轉(zhuǎn)錄
        2.2.9 Real-time PCR(RT-PCR)分析
        2.2.10 PCR分析
        2.2.11 瓊脂糖凝膠電泳
        2.2.12 過表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.2.13 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化
        2.2.14 敲除載體的構(gòu)建
        2.2.15 PL1和PL2單倍型分析
3 結(jié)果與討論
    3.1 結(jié)果與分析
        3.1.1 水稻穗長的表型變異分析
        3.1.2 長日照環(huán)境下穗長的GWAS分析
        3.1.3 短日照環(huán)境下穗長的GWAS分析
        3.1.4 候選基因的預(yù)測和驗(yàn)證
        3.1.5 候選基因表達(dá)量分析
        3.1.6 候選基因秈粳稻表達(dá)差異分析
        3.1.7 片段置換系驗(yàn)證候選基因
        3.1.8 粳稻PL1、PL2和PL3基因型使籽粒變得細(xì)長
        3.1.9 秈稻PL1、PL2和PL3基因型使籽粒變短
        3.1.10 PL1、PL2和PL3基因型對穗部性狀的影響
        3.1.11 PL1、PL2和PL3基因型對株型影響
        3.1.12 93-11背景片段置換系赤霉素含量測定
        3.1.13 93-11背景片段置換系苗期對赤霉素處理的響應(yīng)
        3.1.14 93-11背景片段置換系成熟期對赤霉素處理的響應(yīng)
        3.1.15 PL1和PL2單倍型分析
        3.1.16 載體構(gòu)建
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論
        3.2.1 GWAS分析的不足
        3.2.2 穗長候選基因的預(yù)測與驗(yàn)證
        3.2.3 穗長在秈粳稻亞群中存在不同的調(diào)控機(jī)制且易受環(huán)境影響
        3.2.4 PL1,PL2,PL3通過改變內(nèi)源赤霉素含量影響水稻穗長
        3.2.5 PL1,PL2 優(yōu)異單倍型的組合對于改良穗長的應(yīng)用
4 總結(jié)與展望
    4.1 全文結(jié)論
    4.2 下一步工作計(jì)劃
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄1 電泳緩沖液配方
    附錄2 DNA提取液配方
    附錄3 實(shí)驗(yàn)儀器
作者簡介



本文編號：3833810