一、分子标记技术在水稻育种中的应用(论文文献综述)
刘梦煜[1](2021)在《标记辅助选择培育水稻抗稻褐飞虱、稻白叶枯病、稻瘟病和香味聚合系》文中认为在为害水稻的主要病虫害研究中,对稻褐飞虱、稻白叶枯病和稻瘟病的研究不容小觑,而香味作为能够最为直观地为大众反映水稻品质的一项重要性状基因,也具有极高的研究价值。通过生物技术手段,利用优良基因来培育出同时具备对多种病虫害的抗性并且兼具香味特性的水稻聚合系不仅可以提高稻米品质,更重要的是在生态环境保护、水稻安全生产、降低生产成本、提高生产效率等方面都具有不可估量的意义。本研究通过杂交、回交的常规育种手段,结合分子标记辅助选择(MAS)的科技方法,针对三种抗褐飞虱基因——Bph36、Bph3、Bph24(t),一种抗稻瘟病基因——Pita,一种抗稻白叶枯病基因——Xa23以及一种香味基因——badh2进行研究,分别导入主栽水稻品种中,从而获得了具有稳定遗传特性的Bph24(t)导入系十七份、Bph36导入系一份、Bph3导入系十二份,Pita导入系二十一份、Xa23导入系十四份,badh2导入系一份,培育出Bph24(t)+Bph36聚合系一份,Bph24(t)+Xa23聚合系一份,Bph36+Pita聚合系九份,Xa23+Pita聚合系三份,Pita+badh2聚合系两份,Bph24(t)+Xa23+Pita三基因聚合系一份,Bph24(t)+Bph36+Pita三基因聚合系两份,Bph36+Pita+badh2三基因聚合系一份,本研究的BC3F1代及之前的工作由亚热带农业作物资源与利用国家重点实验室野生稻课题组完成并提供,F2及F3由本人完成。。在经过人工接菌和人工接虫抗性鉴定后,结果显示出,含有基因Bph36和Bph24(t)的株系,在抗褐飞虱的抗性上均达到抗(R)以上等级,部分植株抗性水平接近高抗(HR)等级;含有目标基因Xa23的株系,不论聚合系还是导入系都能够对稻白叶枯病达高抗(HR)等级;含有目标基因Pita的株系,不论聚合系还是导入系都能够对稻瘟病达抗(R)等级。含有目标基因Bph24(t)+Bph36聚合系的抗性水平要比单独导入Bph24(t)或Bph36的单基因导入系的抗性水平高,目标基因badh2的导入系和聚合系呈现不同程度的香味性状。聚合系性状的表现表明,多基因的聚合对水稻抗稻褐飞虱的抗性水平显着提升,表明多目标基因聚合后相互间的功能效应不干扰且具有累加效应。农艺性状分析表明,所选的聚合系农艺性状优良,多抗性和香味基因聚合后仍可以选育出经济性状优良的聚合系,研究所获得的基因导入系和聚合系对培育新型的高效、优质、绿色水稻品种有重要的应用前景,可为水稻育种提供良好的基础材料。
张鹏[2](2021)在《FBI技术的开发及其在水稻育种中的应用》文中指出分子标记辅助选择(Molecular Marker-Assisted Selection,MAS)是育种家们在研究过程中提升育种筛选效率、增加目标基因筛选准确性、方便快捷得到优良品种的重要策略。随着分子检测技术的飞速发展,在大数据的时代背景下,高通量的单核苷酸多态性(SNP)标记凭借其数量多、通量高、规模大的特点,在育种过程中得到了广泛应用。本实验室前期通过改良转座子显示技术,发明了一种新的高通量SNP分子标记检测方法。该方法利用一条转座子引物和一个前景基因的特异引物,通过一步Tn5转座酶反应和两轮PCR扩增构建一个二代测序文库,分析其测序数据可以得知检测样品的前景基因型和遗传背景。在此基础上,本研究对其实验流程进行改良优化,利用特异引物在基因组模板上完全匹配的退火(primer-template perfect annealing,PTPA)扩增目标片段作为前景标记,同时利用引物在基因组模板上的不完全匹配的退火(primer-template mismatches annealing,PTMA)扩增出数以十万计的其它片段作为全基因组的背景标记,最终开发出可以一次性同时检测多个目标前景位点和全部遗传背景的FBI(Foreground and Background Integrated genotyping)技术,该技术不受物种限制,可为育种家的种质研究工作提供更多便利。具体来说,本研究共获得了以下结果:1.完成一个前景基因到多个前景基因筛选的实验方法优化,使引物的PTMA和PTPA扩增效应更强,通过Q-PCR检测最终确立了FBI方法的最优体系。2.完成了FBI技术不同引物在不同作物品种的通用性研究,证明了该方法不受物种的限制,任何一条引物都可以完成不同作物的遗传背景标记。3.利用高保真酶和非高保真酶对比实验,确定了FBI技术特异引物的PTMA效应的匹配模式是引物中间的5~7碱基完全匹配,并且是以滑窗式移动的结合扩增的方式。4.在FBI-seq的应用研究中,完成了同时对稻瘟病抗性基因Pi2、香味基因BADH2、育性恢复基因Rf3和Rf4、品质基因Waxy的5个前景的46个高世代株系的遗传前景和背景的育种筛选。这些实验结果表明,FBI-seq仅需要一条不需要特殊设计和优化的普通引物即可实现对前景标记和数十万个位点的背景标记的同时检测,且能够很方便的转换到不同的前景基因和不同的物种中,尤其是基因组信息积累较少的物种上。此外,该方法可以同时进行多达6种前景的分子标记检测,相比目前其它全基因组标记检测方法,本研究提出的基于LM-PCR和NGS测序相结合的FBI技术,实验流程简单,是一种简单快捷且符合潮流趋势的新型育种的全基因组分子标记方法,在育种研究的基因型检测中具有广泛的应用前景。
宋丽双[3](2021)在《澳洲野生稻与亚洲栽培稻种间杂种后代的筛选和鉴定》文中认为野生稻经过长期的自然选择蕴含了许多栽培稻所不具有的有利基因,具有丰富的遗传多样性。在育种过程中,加强对野生稻的开发和利用研究,对拓展栽培稻遗传基础和培育水稻新品种有着重要的作用。澳洲野生稻广泛分布于澳洲北部,属于稻属EE基因组,具备许多生物胁迫和非生物胁迫的抗性。本研究在前期获得的稻属EE基因组澳洲野生稻和AA基因组栽培稻(粳稻品种日本睛)远缘杂交种F1基础上,继续与栽培稻回交,并借助胚拯救技术获得了种间杂种BC1F1植株,随后从多角度对杂种的真实性进行了鉴定;同时利用栽培稻粳稻品种日本睛为轮回亲本进行多代回交与自交并结合分子标记辅助选择,初步构建了 44个染色体片段代换系。主要结果如下:1、利用种间杂种F1与栽培稻亲本进行大量的回交试验,借助胚拯救技术,本研究获得了 6株栽培稻粳稻品种日本晴和澳洲野生稻的种间杂种BC1F1植株。2、首先对获得的6株BC1F1植株进行了表型分析。在形态特征方面,发现所有BC1F1的粒长和部分BC1F1的剑叶宽表现出较明显的杂种优势,大部分BC1F1的株高、穗长和粒宽都介于双亲之间,而大部分BC1F1的剑叶宽、剑叶长、一次枝梗数、每穗粒数和结实率均小于两个亲本。在生长习性方面,6株BC1F1的分蘖能力与穗型基本都与日本晴相近,而感光能力则与澳洲野生稻相近。在花粉育性方面,6株BC1F1均出现了不同程度的花粉败育现象,其中BC1F1-3的花粉育性最好,花粉败育程度低,BC1F1-2的花粉育性次之。BC1F1-6的花粉育性最差,花粉败育程度最高。3、然后对获得的BC1F1植株进行了细胞学观察,发现6株BC1F1的根尖染色体数目都是24条染色体,暗示了澳洲野生稻与栽培稻染色体间发生了遗传物质的重组。4、最后选用前期已鉴定的192个SSR多态性标记和76个特异的Indel标记对种间杂种后代BC1F1进行了全基因组扫锚,利用GGT软件对6株BC1F1的图示基因型进行了分析,发现6株BC1F1植株中澳洲野生稻片段占比介于40.1%~70.7%之间,不同BC1F1植株间差异较大。供体片段占比最少的是BC1F1-3,供体片段占比为40.1%,供体片段占比最多的是BC1F1-6,供体片段占比为70.7%。这些结果证实了这6株BC1F1植株种间杂种的真实性。5、继续通过回交和自交,结合前期鉴定的280个分布在水稻12条染色体上的多态性分子标记进行了辅助选择,初步获得了 44个携带澳洲野生稻片段的染色体片段代换系,对已获得的染色体片段代换系进行株高、剑叶长、剑叶宽、剑叶面积、分蘖数、穗长、一次枝梗数、每穗粒数、结实率、粒长、粒宽、粒长宽比等13个农艺性状的调查,结果表明各个农艺性状存在明显分离,且不同的性状之间均存在一定的显着相关性。
唐如玉[4](2020)在《中国不同稻作区和不同年代水稻种质资源遗传多样性分析》文中提出水稻种质资源遗传背景和遗传多样性的鉴定是开展水稻遗传育种研究的前提,开展我国不同稻作区、不同省份、不同年代水稻种质资源的遗传多样性、遗传分化及亲缘关系的研究,将对水稻育种亲本材料的选择和新品种培育具有重要指导意义。为探究中国水稻种质资源遗传多样性的地理分布特点及其近几十年的变化趋势,本研究利用分布于水稻12条染色体上的36个SSR标记,对4860份来自中国6个稻作区和国外引进的水稻资源(其中育成品种1610个)进行了遗传多样性、群体结构、群体遗传分化与亲缘关系等方面的分析,其主要研究结果如下:1、在4860份水稻资源中共检测到2011个等位变异,每个位点19~141个,平均55.861个,平均每位点的主要等位基因频率、基因多样性指数、观测杂合率和多态信息含量分别为0.266、0.855、0.111和0.840。2、水稻资源遗传多样性的地理分布特征表现为西南稻作区的籼稻和粳稻、华南稻作区籼稻选育品种(品系)及华北稻作区粳稻地方品种的遗传多样性较高,而西北稻作区粳稻选育品种(品系)的遗传多样性较低,其余稻作区水稻的遗传多样性处于中等水平。云南省的水稻资源较其他省份具有最丰富的遗传多样性。3、水稻品种遗传多样性近几十年的变化趋势为20世纪80年代前育成的水稻品种遗传多样性较低,而20世纪80年代至21世纪00年代育成水稻品种的遗传多样性显着提高,到21世纪10年代水稻遗传多样性有所下降。随着年代的发展,各年代育成品种特有等位总体趋于增加。4、群体结构及主成分分析显示,水稻资源有明显的籼粳分化,籼稻遗传背景多样化,而粳稻族系组成较纯合、遗传背景较单一。南、北方粳稻遗传背景相差较大、分化明显,南方粳稻的遗传背景更丰富,而北方粳稻遗传组成较单一。以上结果表明不同稻作区籼稻基因交流较频繁、遗传组成较复杂,而粳稻的遗传结构、遗传背景则相对单一。5、分子方差分析表明,遗传差异主要来源于稻作区内和年代内,群体内变异百分高低比与群体大小呈正相关(P<0.05)。6、遗传分化分析显示,不同稻作区籼稻群体间的遗传距离较小、遗传分化较低,地方品种与选育品种(品系)的分化不明显;而不同稻作区粳稻群体间的遗传距离较大、遗传分化较高,同一省份粳稻地方品种与选育品种(品系)差异较明显,不同省份粳稻地方品种间的遗传差异也较大。籼稻群中,南方(华南、西南、长江中下游)各稻作区及引进籼稻的遗传分化值较小、亲缘关系较近,而华北稻作区籼稻与南方各稻作区及国外引进籼稻的亲缘关系则较远。粳稻群中,北方(华北、西北、东北)各稻作区粳稻的亲缘关系较近,从日本引进的粳稻与东北稻作区粳稻的亲缘关系较近,而南方各稻作区间、南方各稻作区与北方各稻作区和引进粳稻间的亲缘关系均较远。聚类分析显示,广西的籼稻地方品种、贵州的籼稻地方品种、河南的籼稻选育品种(品系)以及上海、新疆的粳稻地方品种遗传背景较独特,单独聚为一类。以上结果表明水稻的亲缘关系与资源类型和地理位置均相关。7、新育成品种与古老育成品种的亲缘关系较远,不同年代育成的籼稻群和粳稻群均表现为20世纪80年代前育成的品种与20世纪80年代后育成品种的亲缘关系较远,其中20世纪80年代前育成的品种和21世纪10年代育成的品种的遗传分化最大。籼稻群中,2000年前育成的品种不同年代间差异不显着,2000年后育成的品种不同年代间差异显着;粳稻群中,除20世纪80年代与90年代育成品种的遗传分化不显着外,其余每两个年代间的差异均显着。
莫素[5](2020)在《耐盐水稻种质F2群体数量性状的QTL定位与相关性分析》文中研究表明【目的】本研究通过对特色水稻杂交群体材料的部分数量性状进行初步定位,对遗传群体进行分析,探索其遗传规律,也为QTL的精细定位提供线索。【方法】以耐盐种质与香稻品种的杂交后代“海红11”为父本和红米种质“粤红宝”为母本杂交的F2群体为研究材料。(1)对其F2群体的200个株系进行重测序,就其中165个株系进行叶部,穗部,粒部性状及株高的考察和记录,并选取了其中15个性状进行了QTL定位及遗传参数分析。(2)对F2群体的叶部性状,穗部性状,粒部性状,株高的相关性分析,探究其群体表型性状间的相关关系。(3)将各性状定位到的QTL位点和前人在水稻该性状上定位到的位点进行对照分析。【结果和结论】对单株有效穗数、株高、穗长、穗重、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重、每穗实粒重、剑叶长、剑叶宽、剑叶长宽比、倒二叶长、倒二叶宽、倒二叶长宽比等15个性状进行QTL分析。共检测到LOD值大于2.7的7个水稻QTL位点。(1)对F2群体的叶部性状,穗部性状,粒部性状,以及株高的表型数据进行相关分析,结果表明这些性状间存在显着或极显着水平的相关性,既有正相关也有负相关,说明了这些性状间有密切的关联性。(2)有7个性状定位到7个QTL位点,分布于水稻的4条染色体上。单个QTL的贡献率在2.7%-9.47%之间。其中,叶部性状中定位到的QTL位点有四个,分别是q FLL3,q FLW6,q FLLW3,q SLL6,分布于3、6号染色体上,单个QTL贡献率在3.322%-9.472%之间,仅有一个贡献率超过9%的QTL。检测到1个微效的QTL,贡献率仅为3.322%。穗部和粒部共三个,分别是q NTP2,q GNPP6,q TGWT1,分别分布于2、6、1号染色体上。其中贡献率在5.626%-8.074%之间。(3)7个性状间都存在显着或者及其显着的表型相关性,本研究发现一些相关性较强的性状间也有连锁密切的QTL。在剑叶性状之间,剑叶叶长和剑叶长宽比之间都呈现极显着的正相关关系,而第3染色体存在一个既控制剑叶叶长又影响剑叶长宽比的QTL位点;第6染色体上存在同时控制剑叶叶宽、控制倒二叶叶长、控制每穗总粒重的QTL位点,这些结果为探究“海红11”和“粤红宝”F2群体的遗传规律提供了依据,也为相关性状进行进一步精确定位提供了参考。
曹妮[6](2020)在《早稻品种稻瘟病抗性基因检测及中早39稻瘟病抗性改良》文中认为早稻在保障我国粮食安全中具有重要的地位,稻瘟病是威胁早稻生产的主要病害。生产实践证明,创制、培育和种植早稻抗性品种是防控稻瘟病最有力的措施。本文在对中早39、中嘉早17等155份早稻品种及育种材料进行稻瘟病抗性基因检测及表型鉴定的基础上,重点对中早39进行稻瘟病抗性改良,通过分子标记辅助选择的方法将Pi25导入中早39中,同时采用CRISPR-Cas9技术对中早39中的抗性负调控因子OsERF922进行定点编辑,以期定向改良中早39稻瘟病抗性。主要研究结果如下:1.供试材料为155份早稻品种及育种材料(包括65份在1984-2020年间审定的早稻品种,90份育种材料),利用18个稻瘟病主效抗性基因的功能标记鉴定各基因在供试材料中的分布,并对基因型与田间表型数据进行关联分析。结果表明:供试材料中Pi36、Pikp、Ptr的抗性等位基因频率均为100%,Pi25和pi21的抗性等位基因频率为0,供试材料携带的基因数范围为7-14个。表型鉴定结果显示大多数抗性品种都聚集在包含从2011年-至今审定的19个水稻品种以及71份育种材料的群体III中。关联分析结果显示5个稻瘟病抗性基因(Pi2,Pi9,Pigm,Piz-t和Piz)对应的功能标记(NBS2-Pi9,P9,G8900,Zt56591和Z56592)与稻瘟病抗病表型显着相关。2.以携带稻瘟病抗性基因Pi25的材料R6为供体亲本,超级早稻品种中早39为受体亲本和轮回亲本,通过杂交、回交和自交以及分子标记辅助选择技术,并结合室内喷雾接种、田间注射接种叶瘟以及病圃自然发病鉴定穗颈瘟。综合考量抗性表型、基因型以及农艺性状,筛选出4个携带Pi25基因,叶瘟及穗颈瘟抗性较中早39提高,且农艺性状良好的株系FY82、FY90、FY125、FY137。3.OsERF922负调控水稻对稻瘟病菌的抗性,本研究选取OsERF922编码序列第264-286共22个碱基作为靶序列构建基因敲除载体,并通过农杆菌转化中早39,获得T0转基因植株。OsERF922发生突变的频率为85%,且突变类型有三种,分别为碱基的缺失、替换、插入,其中碱基缺失频率最大。对T1分离群体进行筛选,获得1个OsERF922不含T-DNA的纯合突变株系N14-8。
王红波[7](2019)在《全基因组分子标记背景选择创建抗褐飞虱水稻新材料》文中认为世界上有一半以上人口以大米为主食,水稻育种对于保障粮食安全具有重要意义。水稻生长过程中会遭遇多种病虫的危害,褐飞虱(brownplanthopper,BPH,Nilaparvatalugens Stal)是其中最严重的虫害之一,可造成水稻严重减产甚至绝收。利用褐飞虱抗性基因资源对现有优良水稻品种进行遗传改良是防治褐飞虱危害最经济有效的方法。分子育种技术的进展,为提高育种效率,加速新品种的培育提供了新的途径。本研究通过连续回交,结合目标基因正、负向分子标记选择和背景选择(whole genome marker assisted background selection),将褐飞虱抗性基因快速准确地导入到优良水稻中,创建了一批抗褐飞虱水稻新材料。主要结果如下:1、利用回交和分子标记辅助选择(MAS)技术,成功地将来源于“B5”的两个褐飞虱抗性基因BPH14和BPH15同时导入到优良恢复系“华恢938”中,创建了“HB13002-5-30-10”、“HB13002-5-31-24”和“HB13002-50-9-7”等 3 个携带纯合BPH14和BPH15基因,遗传背景回复率为86.62%-87.88%的新株系。苗期褐飞虱抗性鉴定结果表明,3个新株系的褐飞虱综合抗级为1-3级,表现抗或高抗褐飞虱。以这3个新株系为父本与4个不育系进行配组,当所用不育系也携带纯合BPH14和BPH15基因时,所配杂交组合苗期也表现抗褐飞虱;当不育系不携带BPH14和BPH15基因时,所配杂交组合的苗期褐飞虱抗性未得到提高。三次重复田间试验表明,3个新株系的主要农艺性状、产量和稻米品质与受体亲本“华恢938”相似;所配杂交组合中,以“荃9311A”为母本与新株系所配组合的主要农艺性状、产量和稻米品质表现优良,与生产对照组合“丰两优4号”相当,可以进一步进行多点试验、有望培育出新的杂交稻品种。2、通过回交,目标基因的正、负向分子标记选择,覆盖12条染色体的SSR标记及中、高密度SNP芯片的全基因组分子标记背景选择技术,将供体亲本“HB13001-14-5”的BPH14和BPH15基因成功地导入到“五山丝苗”遗传背景中,选育出5个BPH14和BPH15双基因纯合新株系,分别命名为“HB17004-7-47”、“HB17004-7-50”、“HB17004-7-54”、“HB17004-7-72”和“HB17004-7-88”。芯片及测序分析结果表明,这些新株系中所导入的BPH14和BPH15基因片段长度均分别为434.7 kb和417.6 kb;除两个抗性基因所在染色体片段外,新株系的其余遗传背景与受体亲本“五山丝苗”相同,遗传背景回复率均为99.78%。苗期褐飞虱抗性鉴定结果表明,5个新株系的褐飞虱抗性均为1级,表现高抗褐飞虱;成株期褐飞虱抗性鉴定表明,5个新株系的褐飞虱抗性均为3级,表现抗褐飞虱;相同条件下,“五山丝苗”均表现感褐飞虱。分蘖期蜜露分泌量及虫增重实验表明,褐飞虱在新株系上取食后的蜜露分泌量及虫增重较对照均显着降低。海南和武汉两季的田间比较试验结果表明,5个改良株系的产量、生育期、主要农艺性状及稻米品质均与“五山丝苗”基本一致。此外,利用改良株系与不同不育系配组产生的杂交稻组合在生育期、产量及主要农艺性状方面,也和受体亲本与对应不育系配组产生的杂交稻组合基本一致,且新组合的部分稻米品质指标较原始组合显着提升。上述研究结果表明,通过全基因组分子标记背景选择技术,已经将BPH14和BPH15基因精准地导入“五山丝苗”遗传背景中,并在保持其原有性状基本不变的情况下,定向地改良了其褐飞虱抗性。目前,改良株系“HB17004-7-88”已提供给国内商业化种子公司作为“五山丝苗”的替代系用于生产。这也是目前世界上通过回交和全基因组分子标记背景选择导入双基因片段最短、背景回复率最高的育种案例之一。3、以“HB13001-14-5”为供体,创建了若干个“五山丝苗”遗传背景的单片段代换系,这些代换系均只携带1个包含BPH14或BPH15基因的染色体片段,片段长度从428.5 kb-13.3 Mb不等;这些代换系中除导入片段外,其余遗传背景与“五山丝苗”相同。通过对代换系的导入片段长度、主要农艺性状及稻米品质表现进行差异分析,发现BPH14基因上下游连锁区段中存在影响生育期和株高的QTLs。4、同样利用回交,目标基因正、负向分子标记选择及全基因组分子标记背景选择的方法,将BPH14和BPH15基因导入到大面积推广种植的优质品种“黄华占”遗传背景中,选育出了 5个新株系,分别命名为“HB17010-180-171-1”、“HB17010-180-171-39”、“HB17010-180-171-63”、“HB17010-180-171-75”和“HB17010-180-171-86”。芯片分析结果显示,这些新株系的BPH14和BPH15基因所在染色体座位的导入片段长度分别为362.7 kb和1049.4 kb,遗传背景回复率均为99.64%。苗期褐飞虱抗性鉴定结果表明:“黄华占”的褐飞虱抗性为9级,表现高感褐飞虱;而5个改良株系的褐飞虱抗性均为1级,表现高抗褐飞虱。成株期褐飞虱抗性鉴定结果表明:“黄华占”的成株期褐飞虱抗性为7级,表现感褐飞虱;而相同条件下,5个改良株系的褐飞虱抗性也均为1级,表现高抗褐飞虱。分蘖期蜜露分泌量及虫增重实验表明:褐飞虱在新株系上取食后,其蜜露分泌量及虫增重显着降低。海南和武汉两地的大田试验表明:5个改良株系在海南株高显着低于受体亲本“黄华占”,而改良株系的产量、生育期及其他主要农艺性状“黄华占”无显着差异;5个改良株系在武汉的产量、生育期及主要农艺性状与“黄华占”均无显着差异。米质分析结果表明:改良株系在海南的稻米加工品质和外观品质均较“黄华占”显着提高;改良株系在武汉的稻米品质表现与“黄华占”基本一致。上述研究结果同样表明,通过全基因组背景分子标记选择技术,已经将BPH14和BPH15基因精准地导入“黄华占”到遗传背景中,显着提高了其褐飞虱抗性,且不会对其生育期、主要农艺性状及产量产生不利影响。
毛一剑[8](2019)在《东乡野生稻产量相关性状有利QTL挖掘及穗长QTL qPL7-25精细定位》文中研究表明东乡野生稻是我国独有的目前在世界上分布最北的普通野生稻,是十分宝贵的种质资源。本研究以重测序的东乡野生稻、广陆矮4号及其重组自交系为研究对象,利用第三代分子标记SNP标记为基础构建的物理图谱,在富阳和陵水两个环境下,对东乡野生稻的13个产量相关性状的QTL进行分析,挖掘出了25个来自东乡野生稻的有利产量QTLs。在此基础上,进一步对一个来自东乡野生稻的控制穗长的有利产量QTL qPL7-25进行精细定位,分析了其候选基因,以期为后续研究者利用东乡野生稻进行品种改良或进一步进行分子育种相关研究提供有益的参考作用。主要研究结果如下:1、本研究累计检测到了60个QTLs,在12条染色体中均有分布。其中qPBN1-8、qPL7-25、qGD12-14等9个QTLs在两个环境及联合检测中均能稳定检测到。另外,有25个QTLs是来自于东乡野生稻的有利QTLs,包括控制一次枝梗数、枝梗比、单株穗数、单株产量的QTLs各1个,分别能解释表型变异的7.87%、7.28%、11.02%、10.67%;控制二次枝梗数、每穗颖花数、结实率的QTLs各2个,分别能解释表型变异的6.97-7.54%、5.89-6.70%、9.19-12.72%;控制总枝梗数、穗长、着粒密度的QTLs各3个,分别能解释表型变异的5.63-8.77%、6.17-18.66%、5.97-7.27%;控制千粒重的QTLs6个,分别能解释表型变异的7.28-29.95%。另外,除了qGYPP7-10、qNSPP5-22、qTGW8-24等三个QTLs外,本研究在东乡野生稻上定位到的产量相关性状的QTLs与前人在东乡野生稻上定位到同性状或相似性状的QTLs没有相同或相近位置,应该是东乡野生稻上定位到的新的QTLs。2、初定位检测到一个新的控制穗长的QTLqPL7-25,它是一个在富阳和陵水环境均能稳定表达的主效QTL,位于第7染色体M234-M235标记区间,其物理区间范围为24.55-25.55 Mb,在富阳和陵水环境下分别能解释表型变异的18.66%、13.06%,增效等位基因来自于东乡野生稻。进一步构建以广陆矮4号(GLA4)为背景的近等基因系NIL-qPL7-25,并发展成包括1800个单株的NIL-qPL7-25×GLA4 F2群体进行精细定位。经对定位群体穗长表型分析,表明qPL7-25是一个单孟德尔因子,且长穗对短穗为显性。进而利用新开发的9个InDel标记,将qPL7-25定位于InDel-24591和InDel-24710之间的119kb区间内,物理区间范围为24591-24710kb。通过近等基因系比较分析,来源于东乡野生稻的QTL位点除增加穗长外,对粒长、稻米长宽比,每穗颖花数、每穗实粒数和单株产量均有正向增效作用,可以同步提高产量和改善稻米品质。3、qPL7-25的精细定位区间共有14个开放阅读框,其中包括两个功能已知蛋白GL7因子(控制粒长粒宽)和GL7负调因子。利用Genvestigator软件对上述基因进行时空表达分析,LOCOs07g41200基因(与GL7等位)的表达无论在时间上还是在组织特异性上,都与穗部发育的关键时期呈现正相关。经对低表达GL7品种日本晴、高表达GL7品种P13、东乡野生稻和广陆矮4号进行GL7基因编码序列和启动子区测序分析,在编码区上东乡野生稻和广陆矮4号没有导致氨基酸改变的SNP差异,而在5’UTR和启动子上存在着SNP和InDel差异,特别是在-111到-101区域(转录起始位点为+1),与日本晴相比东乡野生稻的GL7启动子上存在着11bp的缺失,高表达GL7品种P13在此处存在8bp的缺失,而广陆矮4号在此处与GL7低表达的日本晴在序列上是一致的。另外,在幼穗分化期,东乡野生稻的GL7表达量要显着高于广陆矮4号,且两者在GL7基因启动子区和5’UTR区基因分型也不同。结果表明,在东乡野生稻上的等位基因LOCOs07g41200极有可能就是qPL7-25。
陈隆林[9](2019)在《水稻育种资源的评价与利用》文中研究说明长期的育种实践表明,水稻育种的重大突破是基于优异稻种资源的发掘及其新型育种资源材料的创建。因此加强水稻育种资源评价与利用研究有助于发掘更多有利用价值的资源,缩短杂交水稻新组合选育进程。本研究对近800份水稻育种材料的产量及产量构成因素进行考察,采用程氏指数法判定其籼粳程度,其中对180份材料用InDel分子标记法进行了籼粳遗传成分鉴定,在此基础上选取16个株系材料分别与川106A、广和A、广8A、旌3A、65A配组,并对其在杂种优势表现方面进行综合分析。研究结果如下:农艺性状鉴定结果表明,供试材料中,有6份每穗总粒在250粒以上的多粒型育种资源,有5份每穗实粒在200粒以上,有39份结实率高达90%以上,有107份单株有效穗≥20穗的多穗型育种资源,有16份千粒重在30g以上的大粒型育种资源,有60份单株产量在50g以上的育种材料。程氏指数法籼粳程度判别结果表明,751份材料可以划分出粳型、偏粳型、偏籼型、籼型4种类型。有籼型材料638份,偏籼型材料73份,偏粳型材料34份,粳型材料6份。在供试材料6个籼粳分类性状相关分析中,只有谷粒长宽比与叶毛多少呈负相关,而其他几个籼粳分类性状间皆表现出显着或极显着性的正相关,据其分析,程氏指数法一定程度上能对本供试材料作出较准确的籼粳属性判别。InDel法籼粳程度鉴定结果表明,在180份InDel分子试验材料中归类出6个类型,有88份典型籼稻、66份籼稻、13份偏籼、9份中间类型、2份偏粳、2份典型粳稻。通过InDel和程氏指数法比对,二者在总体上籼粳属性划分结果的吻合程度达到90.5%,由此说明用两法对典型籼、粳材料进行籼粳属性划分可达完全一致性,而且本试验材料籼粳属性的程氏指数值和InDel粳型基因频率呈极显着正相关,同时也说明了InDel分子标记能适用于籼粳程度判定。80个杂交组合杂种优势分析结果表明,从供试组合超父优势来看,除单株有效穗外,其余6个性状的平均超父优势均为正值,主要表现在穗长、每穗总粒和每穗实粒的增加以及单株实际产量的提高。在超标优势中,7个性状中只有穗长、每穗总粒、单株有效穗表现出正向优势,其超标优势均值分别为1.14%、5.92%、28.36%。其中17中165、17中314所配系列组合的平均单株产量表现出正向超标优势。因此,有条件于供试组合中筛选出超过丰两优4号性状的强优组合。相关性分析结果表明,超父优势中,亲本间InDel标记距离和亲本间程氏指数差值都与每穗总粒性状超父优势呈显着正相关;亲本间InDel标记距离与穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量的超父优势呈正相关,与单株有效穗、千粒重性状的超父优势呈负相关,但其相关性都不显着,而亲本间程氏指数差值除了与单株有效穗、单株产量的超父优势呈显着正相关外,与其他几项性状的超父优势表现相关性也不显着。超标优势中,亲本间的InDel标记距离、程氏指数差值与单株有效穗性状超标优势都呈显着正相关,而与每穗实粒数、结实率、单株产量的超标优势都呈不显着正相关,与每穗总粒数性状超标优势都呈不显着性负相关;其中亲本间InDel标记距离与穗长性状的超标优势呈正相关,与千粒重性状的超标优势呈负相关,但其相关性都不显着,而亲本间程氏指数差值与其相关性也不显着。
程萌杰[10](2019)在《不同水稻品种(系)根系结构与稻米产量、品质的关系》文中研究指明选用课题组选育的新品种(新品系)及其对照品种进行根系结构、产量、品质特征特性的研究。利用KASP平台、重测序技术对小站95、小站96、小站97、越光、越优16bulk1(越光型)、越优16bulk2(早恢16型)等6个品种(品系)进行了标记开发、育种及机理机制研究,获得如下结果:1.对于产量而言,根重、总根长、表面积与生物学产量呈极显着正相关;总根长、单位立方米土壤总根长与单株产量呈极显着正相关。对于RVA谱特征值而言,主要为:根重与糊化温度,根尖数与消减值,分支数与保持粘度、最终粘度、消减值、回复值,单位立方米土壤总根长与最终粘度、消减值、回复值等表现为极显着负相关。2.采用KASP平台和重测序技术对课题组选育的代表性品种进行了基因组分析和基因模块解析,鉴定了小站95、小站96为染色体片段代换系,第1染色体的代换片段携带NOG1基因,第5染色体上的代换片段携带Chalk5、GS5、qw5基因。对小站95、小站96、小站97三个近缘系(染色体片段代换系)进行了基因组结构分析,小站96在部分性状上向现代品种演化,小站95携带部分高产基因,具有产生杂种优势的遗传基础,以小站95作为亲本之一,在其杂交后代中选育出的伟27,再与U-1杂交产生强优势的组合津稻294(津优294)。3.对越优16(越光A/早恢16)后代进行了集团选择,选出了越优16bulk1(多系品种)和越优16bulk2(多系品种),越优16bulk1与越光相似(如优质食味)。越优16bulk2比越优16bulk1更高产、抗倒伏、多态性高、异质化,为偏早恢16型,后代可选育出高产类型和优质类型。4.以位于第1染色体的染色体代换片段作为第1目标区,以位于第5染色体的染色体代换片段作为第2目标区,以位于第2染色体的染色体代换片段作为第3目标区,作为性状控制和性状组合的模型,建立了NOG1、Chalk5、GS5、qw5、优质食味等基因模块,通过对GS5、Chalk5等重要农艺性状基因的鉴定与组合,选育出津稻294、越优16bulk1、越优16bulk2等新材料和新品系。5.建立了以常规育种技术(包括创造变异和后代性状选择)和分子设计育种技术(包括基因和QTL聚合、模块育种等)相结合的育种程序。在研究中,正向育种(性状选择优先)和反向育种(基因选择优先)相结合,在育种的定向性和高效性方面做了有力尝试,取得了品种选育和方法探索的双重效果。
二、分子标记技术在水稻育种中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分子标记技术在水稻育种中的应用(论文提纲范文)
(1)标记辅助选择培育水稻抗稻褐飞虱、稻白叶枯病、稻瘟病和香味聚合系(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 Abbreviations |
1 前言 |
1.1 水稻的概述 |
1.2 水稻生产面临的主要挑战 |
1.3 水稻抗性和香味基因 |
1.4 分子标记 |
1.4.1 分子标记的种类 |
1.4.2 RFLP |
1.4.3 RAPD |
1.4.4 AFLP |
1.4.5 SSR(SSLP) |
1.4.6 STS |
1.4.7 染色体原位杂交 |
1.4.8 In Del |
1.5 分子标记辅助选择 |
1.5.1 分子标记辅助选择的优点 |
1.5.2 分子标记辅助选择与水稻渊源 |
1.5.3 分子标记辅助选择(MAS)在水稻育种中的应用进展 |
1.6 研究目的和技术路线 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 水稻材料 |
2.1.2 供试病源和虫源 |
2.2 试验所需仪器、试剂耗材 |
2.2.1 试验所需仪器及品牌型号 |
2.2.2 试验所需试剂耗材 |
2.2.3 试验所需制备的试剂及制备方法 |
2.3 目标基因导入系、聚合系的培育 |
2.4 抗病虫以及香味鉴定 |
2.4.1 抗病虫鉴定 |
2.4.2 香味鉴定 |
2.5 分子标记辅助选择 |
2.5.1 DNA提取 |
2.5.2 分子标记引物 |
2.5.3 PCR |
2.5.4 琼脂糖凝胶电泳 |
2.6 农艺性状的考察 |
3 结果和分析 |
3.1 抗稻褐飞虱基因导入系的抗性表现 |
3.2 抗稻白叶枯病基因导入系的抗性表现 |
3.3 抗稻瘟病基因导入系的抗性表现 |
3.4 香味基因导入系的培育 |
3.5 双目标基因聚合系的抗性和香味表现 |
3.6 三目标基因聚合系的抗性和香味表现 |
3.7 聚合系农艺性状的表现及差异 |
4 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 双基因聚合系培育 |
4.1.2 三基因聚合系培育 |
4.2 结论 |
4.3 创新点 |
4.3.1 香味基因和抗性基因的聚合 |
4.3.2 多抗性基因聚合系培育 |
4.4 问题与展望 |
4.4.1 分子标记辅助选择方面的问题与展望 |
4.4.2 水稻种植资源创新方面的问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士在读期间发表的论文 |
(2)FBI技术的开发及其在水稻育种中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 分子标记与MAS育种 |
1.2 高通量的SNP标记方法 |
1.2.1 基于基因芯片杂交的分子标记 |
1.2.2 基于测序技术的分子标记 |
1.2.3 实验室已开发的高通量SNP分子标记方法 |
1.3 本研究的目的与意义 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 本研究的目的与意义 |
1.3.3 FBI技术的设计原理 |
2 材料和方法 |
2.1 实验材料、主要仪器和试剂耗材 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 主要仪器及其在研究中的用途 |
2.1.3 重要实验试剂与耗材 |
2.1.4 引物序列及位点信息 |
2.2 实验研究方法 |
2.2.1 目标前景(特异位点)检测引物的设计 |
2.2.2 多引物(1条、2条、6条、12条)FBI-seq体系实验流程 |
2.2.3 生物信息学分析方法 |
3 结果与分析 |
3.1 FBI方法的开发 |
3.1.1 单个前景(单引物)的验证 |
3.1.2 多个前景(2、6、12 引物)尝试以及体系的摸索 |
3.1.3 多引物的Tag情况分析 |
3.1.4 不同引物在不同作物中的通用性研究 |
3.1.5 错配结合的规律分析—高保真 DNA 聚合酶和非高保真DNA聚合酶的对比 |
3.2 FBI-seq方法的应用-广东水稻所水稻株系与标记结果的分析 |
3.2.1 亲本及子代测序数据 |
3.2.2 子代株系的前景结果 |
3.2.3 背景分析--染色体重组断点分析 |
3.2.4 背景分析--黄华占核心基因组区段的分析 |
3.2.5 表型结果分析 |
4 总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间论文发表情况 |
(3)澳洲野生稻与亚洲栽培稻种间杂种后代的筛选和鉴定(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
1 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 野生稻资源的挖掘及利用 |
1.3 澳洲野生稻研究进展 |
1.3.1 植物学特征及分布 |
1.3.2 生理学特征 |
1.3.3 基因组分析 |
1.3.4 有利基因挖掘 |
1.4 染色体片段代换系 |
1.4.1 染色体片段代换系的定义 |
1.4.2 染色体片段代换系的构建 |
1.4.3 染色体片段代换系的研究进展 |
1.5 分子标记的发展 |
1.6 本研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 材料与设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验主要试剂 |
2.1.3 实验主要仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 实验设计思路 |
2.2.2 杂种F1的获得 |
2.2.3 染色体片段代换系的构建 |
2.2.4 分子标记辅助选择 |
2.2.5 花粉育性的观察 |
2.2.6 染色体数目的观察 |
2.2.7 主要农艺性状考察 |
2.3 数据处理及分析 |
3 结果分析 |
3.1 种间杂种BC1F1的获得与鉴定 |
3.1.1 种间杂种BC1F1的获得 |
3.1.2 种间杂种BC1F1的形态鉴定 |
3.1.3 BC1F1花粉育性 |
3.1.4 BC1F1根尖染色体数目 |
3.1.5 分子生物学鉴定BCIFI真实性 |
3.1.6 BC1F1图示基因型 |
3.2 染色体片段代换系构建 |
3.3 染色体片段代换系的农艺性状评估 |
3.3.1 染色体片段代换系的农艺性状表型 |
4 小结与讨论 |
4.1 小结 |
4.2 讨论 |
4.2.1 远缘杂交杂种优势探讨 |
4.2.2 远缘杂交的类型 |
4.2.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)中国不同稻作区和不同年代水稻种质资源遗传多样性分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 引言 |
1.1 水稻种质资源概况 |
1.2 遗传多样性的含义 |
1.3 遗传多样性的检测方法 |
1.3.1 形态学标记 |
1.3.2 细胞学标记 |
1.3.3 生化标记 |
1.3.4 分子标记 |
1.4 水稻种质资源遗传多样性的影响因素 |
1.5 水稻种质资源遗传多样性研究进展 |
1.5.1 不同地区水稻种质资源遗传多样性研究进展 |
1.5.2 不同年代水稻种质资源遗传多样性研究进展 |
1.6 本研究的目的和意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 DNA提取与SSR引物筛选 |
2.3.2 PCR扩增与毛细管电泳 |
2.3.3 主要试剂、仪器及耗材 |
2.4 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 不同来源不同年代水稻遗传多样性分析 |
3.1.1 SSR标记多态性分析 |
3.1.2 中国不同稻作区水稻资源遗传多样性分析 |
3.1.3 中国不同省份水稻资源遗传多样性分析 |
3.1.4 不同年代育成品种遗传多样性的变化趋势 |
3.2 不同稻作区不同类型水稻遗传结构分析 |
3.2.1 基于数学模型的群体结构划分 |
3.2.2 基于Nei's遗传距离的群体结构 |
3.3 不同来源不同年代水稻遗传分化与亲缘关系 |
3.3.1 中国不同稻作区水稻资源的遗传分化与亲缘关系 |
3.3.2 中国不同省份不同类型水稻的遗传分化与亲缘关系 |
3.3.3 不同年代水稻选育品种的遗传分化与亲缘关系 |
4 讨论 |
4.1 中国不同稻作区不同类型水稻遗传多样性差异 |
4.2 不同年代水稻选育品种遗传多样性差异及遗传分化 |
4.3 不同来源不同类型水稻资源的遗传结构及遗传分化 |
5 结论 |
参考文献 |
附录A |
附录B:作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况 |
致谢 |
(5)耐盐水稻种质F2群体数量性状的QTL定位与相关性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 文献综述 |
1.1 水稻的遗传育种 |
1.1.1 水稻常规育种 |
1.1.2 三系法杂交育种 |
1.1.3 两系法杂交育种 |
1.1.4 智能不育系杂交育种 |
1.2 QTL定位的研究现状 |
1.2.1 分子标记的发展 |
1.2.2 QTL作图原理 |
1.2.3 QTL作图群体 |
1.2.4 QTL定位方法的发展 |
1.2.5 高通量测序时代下的QTL研究 |
1.2.6 eQTL及全基因组关联分析 |
1.3 水稻相关性状QTL定位的研究进展 |
1.3.1 水稻株形相关性状的QTL研究进展 |
1.3.2 水稻产量相关性状的QTL研究进展 |
1.4 研究目的 |
1.5 实验材料特色 |
2 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 亲本材料“海红11” |
2.1.2 亲本材料“粤红宝” |
2.1.3 杂交群体材料 |
2.1.4 其他材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 性状指标测定及方法 |
2.3.1 田间性状考察 |
2.3.2 室内考种 |
2.4 数量性状的鉴定与可行性分析 |
2.5 图谱构建,数据分析及QTL定位等 |
3 结果与分析 |
3.1 亲本及F2群体主要性状表型分析 |
3.2 F2群体主要性状相关性分析 |
3.2.1 F2群体叶部性状的偏相关分析 |
3.2.2 F2群体穗部性状和株高的偏相关分析 |
3.2.3 F2群体粒部性状的偏相关分析 |
3.3 主要性状QTL初步定位 |
4 讨论 |
4.1 与前人定位的QTL位点对比 |
4.2 叶部性状的相关性和QTL定位 |
4.3 产量性状的相关性和QTL定位 |
5 结论和展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
附录4 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(6)早稻品种稻瘟病抗性基因检测及中早39稻瘟病抗性改良(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 早稻在我国粮食生产中的地位和作用 |
1.1.1 早稻的特点 |
1.1.2 早稻的作用 |
1.2 水稻稻瘟病研究进展 |
1.2.1 稻瘟病病原及防控 |
1.2.2 植物抗病免疫机制 |
1.2.3 稻瘟病抗性类型及抗性基因分布 |
1.2.4 无毒基因的定位与克隆 |
1.3 稻瘟病抗性基因在育种上的应用 |
1.3.1 细胞工程技术在稻瘟病抗性育种中的应用 |
1.3.2 基因工程技术在稻瘟病抗性育种中的应用 |
1.3.3 分子标记辅助选择在稻瘟病抗性育种中的应用 |
1.3.4 靶基因调控育种 |
1.4 本研究的目的与意义 |
第二章 早稻品种稻瘟病抗性基因检测 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 水稻品种 |
2.1.2 供试菌株 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 水稻材料田间种植 |
2.2.2 菌株的培养及菌液的制备 |
2.2.3 大田注射接种与调查 |
2.2.4 引物的选择和合成 |
2.2.5 水稻基因组DNA提取 |
2.2.6 PCR扩增反应及琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.7 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 水稻材料的抗性鉴定 |
2.3.2 稻瘟病抗性基因的遗传多样性 |
2.3.3 Cluster分析与主坐标分析 |
2.3.4 遗传关联分析 |
2.3.5 群体结构分析 |
2.3.6 分子变异方差分析 |
2.4 讨论 |
第三章 分子标记辅助选择定向改良中早39稻瘟病抗性 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 水稻品种 |
3.1.2 供试菌株 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 群体构建与选择 |
3.2.2 回交后代群体目的基因的检测 |
3.2.3 分子标记 |
3.2.4 抗性表型鉴定 |
3.2.5 农艺性状考查 |
3.2.6 系谱组成和抗性位点分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 抗稻瘟病新品系中早39-Pi25的选育 |
3.3.2 候选株系的稻瘟病抗性表现 |
3.3.3 分子标记辅助选择 |
3.3.4 系谱分析和抗性位点关联分析 |
3.3.5 抗稻瘟病基因Pi25导入对中早39农艺性状的影响 |
3.4 讨论 |
第四章 利用CRISPR-Cas9 技术定向改良中早39 稻瘟病抗性 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 水稻品种 |
4.1.2 供试稻瘟病菌株 |
4.1.3 质粒载体和菌株 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 扩增中早39中的目的基因且测序比较 |
4.2.2 gRNA靶位点的选择 |
4.2.3 CRISPR-Cas9 靶位点载体构建 |
4.2.4 水稻植株DNA的抽提及靶位点变异检测 |
4.2.5 后代植株无转基因成分检测 |
4.2.6 稻瘟病抗性鉴定 |
4.2.7 水稻植株总RNA的抽提及反转录 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 中早39的OsERF922测序分析 |
4.3.2 转基因植株的阳性检测 |
4.3.3 转基因植株的靶位点突变情况 |
4.3.4 无转基因成分的纯合株系筛选 |
4.3.5 纯合突变体的抗性鉴定 |
4.4 讨论 |
第五章 全文结论与讨论 |
5.1 早稻品种稻瘟病抗性基因检测 |
5.2 分子标记辅助选择定向改良中早39稻瘟病抗性 |
5.3 利用CRISPR-Cas9 技术定向改良中早39 稻瘟病抗性 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
附录 C |
致谢 |
作者简历 |
(7)全基因组分子标记背景选择创建抗褐飞虱水稻新材料(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 世界及中国水稻生产概况 |
1.3 水稻褐飞虱及其抗性基因研究 |
1.3.1 褐飞虱的分布及危害 |
1.3.2 褐飞虱的主要特性、爆发特点及危害程度 |
1.3.3 褐飞虱致害性的研究 |
1.4 褐飞虱抗性基因资源及其定位与克隆 |
1.4.1 褐飞虱抗性基因资源及主效抗性基因的定位 |
1.4.2 褐飞虱抗性基因的克隆及功能研究 |
1.5 褐飞虱抗性基因的抗虫分子机制及生理机制 |
1.5.1 褐飞虱抗性基因的抗虫分子机制 |
1.5.2 褐飞虱抗性基因的抗虫生理机制 |
1.6 水稻褐飞虱抗性鉴定方法 |
1.7 褐飞虱抗性基因在育种中的应用 |
1.8 分子标记辅助育种与全基因组分子标记背景选择育种 |
1.8.1 分子标记与分子标记辅助育种 |
1.8.2 全基因组分子标记背景选择育种 |
1.8.3 基于SNP的高通量全基因组选择平台 |
1.8.4 全基因组分子标记背景选择育种技术在实践中的应用 |
1.9 本研究的目的与意义 |
第二章 利用MAS改良恢复系“华恢938”的褐飞虱抗性 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 用于抗性鉴定的褐飞虱 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.3.1 杂交、回交和分子标记选择的技术路线 |
2.2.3.2 用于目标基因选择的分子标记 |
2.2.3.3 DNA提取、PCR扩增及反应产物检测 |
2.2.4 育成株系目标基因确认及遗传背景分析 |
2.2.4.1 育成株系目标基因型确认 |
2.2.4.2 育成株系的遗传背景分析 |
2.2.5 苗期褐飞虱抗性鉴定 |
2.2.5.1 鉴定用褐飞虱的准备 |
2.2.5.2 待鉴定材料秧苗准备 |
2.2.5.3 褐飞虱苗期抗性鉴定流程及评价标准 |
2.2.6 改良株系及其所配组合的农艺性状考察 |
2.2.7 稻米品质分析 |
2.2.8 数据分析和计算 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 回交、分子标记检测和株系选择过程 |
2.3.2 改良株系及其所配组合的褐飞虱抗性表现 |
2.3.3 改良株系及其所配组合的产量和主要农艺性状表现 |
2.3.4 改良株系及其所配组合的稻米品质表现 |
2.4 讨论 |
2.4.1 缩小遗传背景差异有助于减少表型差异 |
2.4.2 BPH14和BPH15在褐飞虱抗性育种中的应用策略 |
2.4.3 有进一步试验价值的测配组合 |
第三章 全基因组分子标记背景选择改良“五山丝苗”的褐飞虱抗性 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 试验水稻材料 |
3.2.2 供试褐飞虱 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.3.1 水稻DNA提取、PCR扩增及反应产物检测 |
3.2.3.2 目的基因正向及负向选择标记体系的建立 |
3.2.3.3 全基因组背景选择多态性标记筛选及物理图谱构建 |
3.2.3.4 基于SNP芯片及高通量测序技术的遗传背景分析 |
3.2.4 BPH14和BPH15双基因聚合株系的创建技术路线 |
3.2.5 褐飞虱抗性鉴定 |
3.2.5.1 苗期人工接虫抗性鉴定 |
3.2.5.2 成株期抗性鉴定 |
3.2.5.3 褐飞虱取食后蜜露分泌量及虫增重测定 |
3.2.6 改良株系及所配杂交组合的产量及主要农艺性状考察 |
3.2.7 稻米品质分析 |
3.2.8 遗传背景回复率计算及数据处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 目标基因BPH14和BPH15正向选择及负向选择标记体系的建立 |
3.3.2 背景选择标记的筛选及物理图谱构建 |
3.3.3 芯片标记亲本间多态性分析 |
3.3.4 BPH14和BPH15双基因聚合株系的创建 |
3.3.5 中选株系高密度芯片遗传背景分析 |
3.3.6 中选株系遗传背景重测序分析 |
3.3.7 重组断点的确定及序列分析 |
3.3.8 改良株系褐飞虱抗性综合评价 |
3.3.8.1 苗期褐飞虱抗性鉴定结果 |
3.3.8.2 蜜露及虫增重测定结果 |
3.3.8.3 成株期褐飞虱抗性鉴定结果 |
3.3.9 改良株系的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
3.3.9.1 改良株系在海南的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
3.3.9.2 改良株系在武汉的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
3.3.10 改良株系的稻米品质表现 |
3.3.10.1 改良株系在海南的稻米品质表现 |
3.3.10.2 改良株系在武汉的稻米品质表现 |
3.3.11 改良株系所配杂交组合的生育期、主要农艺性状、产量及稻米品质表现 |
3.3.11.1 改良株系所配杂交组合的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
3.3.11.2 改良株系所配杂交组合的稻米品质表现 |
3.3.12 BPH14或BPH15基因单片段代换系的建立与评价 |
3.3.12.1 单基因片段代换系的构建 |
3.3.12.2 单基因片段代换系的生育期、主要农艺性状、产量及稻米品质表现 |
3.4 讨论 |
3.4.1 利用全基因组分子标记背景选择实现水稻目标性状的精准改良 |
3.4.2 基于SNP标记的基因分型平台是理想的遗传背景选择工具 |
3.4.3 优化的全基因组分子标记背景选择策略 |
3.4.4 缩短导入片段对消除潜在连锁累赘非常必要 |
3.4.5 改良株系的应用前景 |
第四章 全基因组分子标记背景选择改良“黄华占”的褐飞虱抗性 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 目标基因正向、负向选择及全基因背景选择标记体系的建立 |
4.3.2 背景选择标记的筛选及物理图谱构建 |
4.3.3 芯片标记亲本间多态性分析 |
4.3.4 BPH14和BPH15双基因聚合株系的创建 |
4.3.5 改良株系的褐飞虱抗性表现 |
4.3.6 改良株系的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
4.3.6.1 改良株系在海南的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
4.3.6.2 改良株系在武汉的生育期、主要农艺性状及产量表现 |
4.3.7 改良株系的稻米品质表现 |
4.3.7.1 改良株系在海南的稻米品质表现 |
4.3.7.2 改良株系在武汉的稻米品质表现 |
4.4 讨论 |
4.4.1 BPH14和BPH15基因不会对产量、农艺性状及稻米品质造成不利影响 |
4.4.2 BPH14和BPH15连锁片段在不同遗传背景下对性状的影响不同 |
4.4.3 基于全基因组分子标记背景选择的多基因聚合策略 |
4.4.4 全基因组分子标记背景选择培育多基因聚合绿色超级稻 |
全文总结 |
参考文献 |
附录 |
附录1 |
附录2 |
致谢 |
(8)东乡野生稻产量相关性状有利QTL挖掘及穗长QTL qPL7-25精细定位(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写词 |
第一章 文献综述 |
1.1 水稻产量相关性状研究进展 |
1.1.1 水稻产量相关性状剖析及性状之间的相关性 |
1.1.2 水稻产量相关性状的QTL定位与基因克隆 |
1.2 东乡野生稻研究进展 |
1.2.1 东乡野生稻基本信息 |
1.2.2 东乡野生稻研究进展 |
1.3 分子技术在水稻育种中的应用 |
1.4 本研究的目的和意义 |
第二章 东乡野生稻产量相关性状QTL分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试材料 |
2.1.2 材料种植 |
2.1.3 性状考查 |
2.1.4 图谱构建 |
2.1.5 QTL分析方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 富阳与陵水两个种植环境的差异性 |
2.2.2 双亲及RIL群体产量相关性状的表型特征 |
2.2.3 RIL群体产量相关性状的频率分布 |
2.2.4 RIL群体产量相关性状的相关性分析 |
2.2.5 单环境下检测到的产量相关性状QTLs及其在染色体上的分布 |
2.2.6 MCIM法检测到的产量相关性状QTLs及其与环境互作 |
2.2.7 MCIM法检测到的上位性QTLs及其与环境互作 |
2.3 讨论 |
2.3.1 以SNP标记为基础构建的物理图谱在QTL定位中的利用 |
2.3.2 东乡野生稻中产量相关性状有利QTL的发掘 |
2.3.3 不同环境对性状QTL的影响 |
2.3.4 QTL遗传的一因多效和基因紧密连锁 |
第三章 控制穗长的主效基因qPL7-25 的精细定位 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 近等基因系构建 |
3.1.2 材料种植 |
3.1.3 性状考查 |
3.1.4 DNA提取及PCR反应 |
3.1.5 分子标记开发及精细定位 |
3.1.6 数据处理 |
3.1.7 生物信息学分析 |
3.1.8 表达量分析 |
3.1.9 基因分型分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 NIL-qPL7-25 的表型分析 |
3.2.2 qPL7-25 的精细定位 |
3.2.3 qPL7-25 候选基因分析 |
3.3 讨论 |
第四章 全文总结 |
4.1 主要结论 |
4.1.1 产量相关性状是数量性状,表型由基因与环境互作决定 |
4.1.2 RIL群体产量相关性状之间存在复杂的相关性 |
4.1.3 东乡野生稻中确实存在着丰富的产量相关性状的有利QTL |
4.1.4 控制穗长的QTLqPL7-25 精细定位 |
4.1.5 qPL7-25 极有可能是控制穗长和粒长/粒宽的GL7 优异等位基因 |
4.2 本研究的创新点 |
参考文献 |
致谢 |
(9)水稻育种资源的评价与利用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 育种资源在育种工作中的意义 |
1.1.1 育种资源奠定了现代遗传育种研究所用的坚实物质基础 |
1.1.2 稀有特异育种资源的利用 |
1.2 水稻的起源、籼粳分化机理及籼粳间差异的研究进展 |
1.2.1 水稻的起源 |
1.2.2 水稻籼粳分化的机理研究 |
1.2.3 水稻籼粳亚种之间的差异性 |
1.3 水稻杂种优势研究进展 |
1.3.1 水稻杂种优势遗传机理的探究 |
1.3.2 籼粳亚种间杂交育种研究 |
1.3.3 预测水稻杂种优势的方法探究 |
1.4 水稻育种资源的评价与利用 |
1.4.1 水稻育种资源籼粳归类方法研究 |
1.4.2 水稻育种资源农艺经济性状的评价 |
1.5 研究的目的与意义 |
第2章 产量及产量性状分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 供试水稻育种材料产量及产量性状分析 |
2.3 小结 |
第3章 籼粳程度程氏指数法判别 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 供试材料的籼粳归类 |
3.2.2 供试材料6个籼粳分类指标的相关性分析 |
3.3 小结 |
第4章 籼粳程度InDel分子标记法判别 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 研究方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 供试材料的InDel分子标记籼粳属性鉴定及准确性分析 |
4.3 小结 |
第5章 部分材料的利用及杂种优势分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 研究方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 所配80个杂交水稻组合的杂种优势表现 |
5.2.2 杂种优势的相关分析 |
5.3 小结 |
第6章 主要结论与讨论 |
6.1 主要结论 |
6.2 讨论 |
6.2.1 育种材料农艺经济性状的鉴定及评价 |
6.2.2 籼粳属性研究及意义 |
6.2.3 育种资源利用 |
参考文献 |
附表1 |
附表2 |
附表3 |
附表4 |
致谢 |
作者简介 |
(10)不同水稻品种(系)根系结构与稻米产量、品质的关系(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 前言 |
1.1 水稻是重要的粮食作物和模式植物 |
1.2 水稻根系形态与根系结构 |
1.3 水稻超高产育种与品质育种 |
1.4 水稻籼粳分化与基因交流 |
1.5 水稻遗传育种学的新进展与新趋势 |
1.6 水稻基因组计划的成果应用 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 试验条件及试验设计 |
2.2 样品采集及测定 |
2.3 试验数据及处理方法 |
第三章 结果与分析 |
3.1 不同水稻品种(系)的根系结构及特征特性 |
3.2 不同水稻品种(系)的产量结构、增产潜力与适应性 |
3.3 不同水稻品种(系)的品质特性 |
3.4 不同水稻品种(系)根系特征与产量、品质特征特性的关系 |
3.5 应用靶向测序产生分子标记用于分子设计育种 |
3.5.1 KASP标记 |
3.5.2 利用重测序策略发展新的育种标记 |
3.6 应用新型分子标记、育种信息实施模块育种 |
第四章 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.1.1 优良品种的根系特征、产量性状、品质性状及其相互关系 |
4.1.2 分子设计育种及其相关领域的新概念、新技术、新品种 |
4.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、分子标记技术在水稻育种中的应用(论文参考文献)
- [1]标记辅助选择培育水稻抗稻褐飞虱、稻白叶枯病、稻瘟病和香味聚合系[D]. 刘梦煜. 广西大学, 2021(12)
- [2]FBI技术的开发及其在水稻育种中的应用[D]. 张鹏. 广西大学, 2021(12)
- [3]澳洲野生稻与亚洲栽培稻种间杂种后代的筛选和鉴定[D]. 宋丽双. 扬州大学, 2021(09)
- [4]中国不同稻作区和不同年代水稻种质资源遗传多样性分析[D]. 唐如玉. 重庆师范大学, 2020(05)
- [5]耐盐水稻种质F2群体数量性状的QTL定位与相关性分析[D]. 莫素. 广东海洋大学, 2020(02)
- [6]早稻品种稻瘟病抗性基因检测及中早39稻瘟病抗性改良[D]. 曹妮. 中国农业科学院, 2020
- [7]全基因组分子标记背景选择创建抗褐飞虱水稻新材料[D]. 王红波. 华中农业大学, 2019
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