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利用高密度Bin图谱定位水稻抽穗期剑叶叶绿素含量QTL 被引量：6
1
作者 赵凌 张勇 +6 位作者 魏晓东 梁文化 赵春芳 周丽慧 姚姝 王才林 张亚东 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期825-836,共12页
【目的】挖掘新的控制水稻叶绿素含量的相关位点和基因,为水稻叶绿素含量的遗传机制研究提供理论基础。【方法】利用剑叶叶色存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交构建的包含186个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RI... 【目的】挖掘新的控制水稻叶绿素含量的相关位点和基因,为水稻叶绿素含量的遗传机制研究提供理论基础。【方法】利用剑叶叶色存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交构建的包含186个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RIL群体重测序,构建了包含12328个Bin标记的高密度遗传图谱。RIL群体及亲本分别于2011和2020年正季在江苏省农业科学院种植。抽穗后第3天使用叶绿素仪测定剑叶SPAD值。使用IciMappingv3.4软件完备区间作图法,对控制水稻抽穗期剑叶叶绿素含量的QTL进行鉴定。利用便携式光合仪测定RIL群体中20个SPAD极端株系的水分利用效率、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率等光合作用参数。【结果】2年共检测到19个抽穗期剑叶叶绿素含量相关QTL,分别分布在除第8、9和10染色体外的其他9个染色体上。单一QTL贡献率为3.09%—13.13%,LOD值为2.74—14.08。通过物理位置比对,发现其中10个QTL与前人定位到的叶绿素含量相关位点在相同或邻近区域。qCHL2-1和qCHL5-12年均被检测到,表现出较强的稳定性。qCHL2-1位于第2染色体的7.63—7.71 Mb处,2年LOD值分别为14.08和7.93,贡献率分别为13.13%和7.94%。qCHL5-1位于第5染色体的23.44—23.49 Mb处,2年LOD值分别为4.31和3.76,贡献率分别为3.57%和4.82%。结合功能注释和亲本间序列分析,分别在qCHL2-1和qCHL5-1染色体区间内找到2个与剑叶叶绿素含量相关的基因Os02g0236000和Os05g0476700。这两个基因的核苷酸序列在两亲本间均存在差异。Os02g0236000编码水稻天冬氨酸氨基转移酶(AAT1),是水稻氮代谢途径中的重要酶,与蛋白质及氨基酸含量有关。Os05g0476700编码叶面斑点相关蛋白,推测与叶片颜色有关。根据AAT1在CDS+273 bp有无突变对RIL群体进行等位型分类。在20个SPAD极端株系中,AAT1不同等位型株系的剑叶SPAD值和水分利用效率、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率等光合作用指标均存在显著差异。【结论】共检测到19个控制水稻抽穗期剑叶叶绿素含量QTL,鉴定了2个稳定存在的QTL——qCHL2-1和qCHL5-1,在这两个QTL区间筛选到2个可能调控水稻抽穗期剑叶叶绿素含量的基因。其中1个AAT1(Os02g0236000)不同等位型的光合作用参数在20个极端SPAD株系中存在显著差异,推测其为最可能的候选基因,可用于后续剑叶叶绿素调控基因的功能研究。 展开更多
关键词 水稻 重组自交系 高密度bin图谱 叶绿素含量 QTL
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利用高密度Bin图谱定位水稻叶绿素含量QTL 被引量：2
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作者 潘俊峰 崔克辉 +3 位作者 刘彦卓 王昕钰 严博宇 梁开明 《广东农业科学》 CAS 2022年第9期132-140,共9页
【目的】探索水稻叶绿素含量及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效、高光效的水稻品种培育提供新的标记区段。【方法】以珍汕97×明恢63重组自交系RIL(F_(11))113个家系为QTL分析的试验材料,在大田栽培条件下,以施氮量为主区、家系为... 【目的】探索水稻叶绿素含量及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效、高光效的水稻品种培育提供新的标记区段。【方法】以珍汕97×明恢63重组自交系RIL(F_(11))113个家系为QTL分析的试验材料,在大田栽培条件下,以施氮量为主区、家系为裂区,设计低氮处理(不施氮肥)和正常氮处理(纯氮130、135 kg/hm2),分别于水稻移栽后30 d测定1.5叶的SPAD值,于抽穗期测定剑叶的SPAD值。利用包含1619个Bin标记的高密度遗传图谱,使用IciMapping V3.4软件和完备区间作图法,定位控制水稻叶片叶绿素含量的QTL。【结果】在两年、两个氮处理和两个发育时期共检测到15个调控叶片叶绿素含量的QTL,分别分布在第1、2、3、6、7、10、11号染色体上。单一QTL贡献率为1.21%~40.74%。通过物理位置比较,发现其中6个QTL已经被克隆或与前人定位到的叶绿素含量相关位点在同一区间。其中,在第6染色体的8.45~9.12 Mb处定位到1个调控抽穗期剑叶叶绿素的位点,命名为qHDCHL6-1,该位点在两年和两个氮处理下均被检测到,贡献率为1.55%~28.01%。结合功能注释,共筛选到4个与叶绿素代谢密切相关的基因,分别为LOC_Os06g15370(OsNPF3.1)、LOC_Os06g15420(OsAS2)、LOC_Os06g15620(GAST)和LOC_Os06g15590,其中前3个基因已被鉴定克隆。【结论】共检测到15个控制水稻移栽后30 d和抽穗期叶片叶绿素含量的QTL,鉴定了1个稳定表达的QTL位点qHDCHL6-1,在该区间筛选到4个候选基因。 展开更多
关键词 水稻 重组自交系 高密度bin图谱 叶绿素含量 QTL
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利用高密度遗传图谱挖掘水稻芽期耐盐QTL
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作者 雷蕾 孙世臣 +5 位作者 曹良子 丁国华 周劲松 白良明 洛育 夏天舒 《广东农业科学》 CAS 2024年第9期18-29,共12页
【目的】挖掘水稻芽期耐盐新位点,为进一步开展基因功能分析和盐渍土直播生产提供理论依据。【方法】以耐盐品种‘龙稻133’和盐敏品种‘彩稻’衍生的169个RIL群体为试验材料,利用包含1107个高质量多态性Bin标记的高密度遗传连锁图谱,... 【目的】挖掘水稻芽期耐盐新位点,为进一步开展基因功能分析和盐渍土直播生产提供理论依据。【方法】以耐盐品种‘龙稻133’和盐敏品种‘彩稻’衍生的169个RIL群体为试验材料,利用包含1107个高质量多态性Bin标记的高密度遗传连锁图谱,对对照和0.5%NaCl胁迫下的胚芽鞘长、胚根数、胚根长以及相对胚芽鞘长、相对胚根数和相对胚根长共9个性状进行QTL定位分析。【结果】高密度遗传连锁图谱共覆盖水稻基因组2957.35 cM,标记间的平均距离为2.67 cM。12条染色体含有的平均标记数为92.25个。描述性统计分析表明,亲本‘龙稻133’的耐盐性显著高于‘彩稻’,亲本的性状表型值位于RIL群体的极值之间,群体表现出超亲分离现象。盐胁迫严重抑制RIL群体的胚芽鞘长、胚根数和胚根长,且不同株系受胁迫影响差异较大,各性状基本符合正态分布,具有数量性状的遗传特性。连锁分析共鉴定到19个QTL,贡献率为2.58%~14.83%,发现2个QTL区间内存在已克隆的耐盐相关基因,其中qTCL3区间内包含DST,qRRN10区间内包含OsMSRA4.1。此外,发现控制盐胁迫下胚芽鞘长的qTCL10、控制相对胚芽鞘长的qRCL10以及控制相对胚根长的qRRL10均位于同一QTL区间内;控制盐胁迫下胚根长的qTRL7和控制相对胚根长的qRRL7也位于同一QTL区间内。2个共定位区间内的25个候选基因qRT-PCR分析结果显示,盐处理后,LOC_Os07g44210、LOC_Os07g44240、LOC_Os07g44250、LOC_Os07g44350、LOC_Os10g42940和LOC_Os10g43060在‘彩稻’或‘龙稻133’均显著上调表达。其中,LOC_Os07g44350在盐处理后的‘龙稻133’胚芽鞘和胚根内均极显著上调表达。【结论】发掘19个与水稻芽期耐盐相关QTL,其中包含2个共定位位点qTRL7和qTCL10,2个共定位区间内共有25个候选基因。通过qRT-PCR分析发现6个在盐处理后表达量上调的基因,其中LOC_Os07g44350是芽期耐盐的重要候选基因。 展开更多
关键词 高密度bin图谱 QTL 重组自交系 耐盐 水稻 芽期
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利用高密度Bin遗传图谱定位水稻抽穗期QTL 被引量：4
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作者 赵凌 梁文化 +5 位作者 赵春芳 魏晓东 周丽慧 姚姝 王才林 张亚东 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期119-128,共10页
挖掘新的控制水稻抽穗期相关位点和候选基因,对抽穗期的遗传机制研究和品种改良具有重要的意义。利用抽穗期存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交衍生的包含186个家系的重组自交系群体,构建了基于深度重测序的高密度Bin遗传图谱,... 挖掘新的控制水稻抽穗期相关位点和候选基因,对抽穗期的遗传机制研究和品种改良具有重要的意义。利用抽穗期存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交衍生的包含186个家系的重组自交系群体,构建了基于深度重测序的高密度Bin遗传图谱,图谱共包含12,328个Bin标记。RIL群体及亲本2018年和2021年正季种植于江苏省南京市江苏省农业科学院。以家系从播种到抽穗所经历的天数作为抽穗期表型值,使用IciMapping软件3.4版的完备区间作图法,对控制水稻抽穗期的QTL进行鉴定。2年共检测到15个抽穗期的QTL,分布在3号、6号、7号、8号、10号和12号染色体上,LOD值为2.58~10.68,其中7个QTL和已知抽穗期QTL的位置存在重叠或者部分重叠。共有4个QTL在2年均检测到,表现出较强的稳定性。对2年重复鉴定到的4个QTL区间进行基因功能注释和亲本间序列分析,共发现7个注释有功能,且在2个亲本间编码区存在非同义突变的基因。根据候选基因SNP的类型对RIL群体家系进行基因等位型分类和效应分析,发现4个基因其不同等位型的RIL家系在抽穗期上存在显著或者极显著差异,推测可能为候选基因,可用于后续水稻抽穗期的分子机制研究。 展开更多
关键词 水稻 重组自交系 高密度bin图谱 抽穗期 QTL
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