【摘要】：近些年來,隨著分子標記技術的不斷發(fā)展,分子標記輔助選擇(MAS)技術結合傳統(tǒng)育種在水稻培育新品種的過程中發(fā)揮著重要的作用。一直以來,培育高產(chǎn)品種和提高水稻產(chǎn)量育種家的目標,在我國東北地區(qū),稻瘟病害頻發(fā)又制約著水稻高產(chǎn),因此選育抗病品種具有重要意義。本研究旨在分析一些產(chǎn)量相關功能基因DEP1、Gn1a、qGW8、GS3、GW2、IPA1和qSW5,抗稻瘟病基因Pid2、Pid3、Pi9、Pi2、Pizt、Pita、Pi5和Pib在339份東北粳稻資源(102份黑龍江水稻品種、81份吉林水稻品種和156份遼寧水稻品種)中的分布情況,通過對控制綠色性狀的功能基因位點的檢測來分析這些重要基因在東北粳稻育種中應用價值和貢獻性,對利用分子標記輔助選擇育種培育高產(chǎn)抗病等優(yōu)異性狀的綠色超級稻品種初步建立基因型數(shù)據(jù)庫具有重要意義。1.對339份東北粳稻中7個產(chǎn)量性狀相關基因進行檢測,理想株型基因IPA1和粒寬粒重GW2沒有檢測到等位基因的變異,DEP1、qGW8、GS3和Gn1a等4個基因均檢測到了2個的等位變異,qSW5檢測到了3等位基因的變異。DEP1在吉林和黑龍江品種中很少得到利用,僅占4.93%和7.84%,檢測到攜帶DEP1基因的遼寧品種較多(80.70%)且攜帶DEP1基因的品種數(shù)隨品種推廣時間推移呈增長趨勢;GS3基因在東北粳稻資源中有少量的分布,且主要分布在黑龍江品種中,主要出現(xiàn)在2001-2011年和2012年以后推廣的品種中。Gn1a基因只在遼寧品種中被少數(shù)引入利用,集中在2012年以后推廣的品種;qGW8基因主要在分布在遼寧省品種中,在吉林省品種中也有相對較少的利用,而黑龍江地區(qū)的水稻材料幾乎不攜帶qGW8。qSW5基因在三個地區(qū)品種中都能檢測到,且在近幾十年的每個推廣時間段都能檢測到,可見qSW5基因在東北稻區(qū)中已經(jīng)被固定下來。2.對339份東北粳稻資源進行上述8個稻瘟病抗性基因的檢測和抗病性的鑒定,在339份東北粳稻資源中沒有檢測到Pi9和Pi2基因,Pizt、Pid2、Pid3、Pita、Pib和Pi5基因以不同檢出率出現(xiàn)在各個地區(qū);當水稻品種只攜帶單個抗稻瘟病基因時,對稻瘟病的抗性均較差,但當與其他基因聚合時,對稻瘟病的抗性都得到了不同程度的提高。本研究中三個地區(qū)中對稻瘟病抗病性改良有價值抗病基因組合是不同的,Pizt、Pita和Pi5基因對黑龍江水稻稻瘟病抗性貢獻都較大,但當Pita和Pi5基因聚合時對黑龍江省水稻抗瘟性改良最大;對吉林省稻瘟病抗性改良貢獻較大的基因組合為Pid2+Pid3+Pita;對遼寧省稻瘟病抗性改良貢獻較大的基因組合為Pita+Pi5。本研究檢測了東北3個地區(qū)的7個產(chǎn)量性狀相關功能基因,但沒有檢測到同時攜帶這7個功能基因的品種;并在自然條件下和人工接種條件下鑒定了攜帶不同抗稻瘟病基因組合的水稻品種的稻瘟病抗性,對初步篩選出優(yōu)異的種質資源和培育抗病品種都具有重要價值。
【圖文】：

圖 1 綠色超級稻培育策略引自(Zhang et al., 2007)Fig.1 Green Super Rice Cultivation Strategy (Zhang et al., 2007)相關基因的研究進展品種一直是育種家的目標。20 世紀 80 年代初，日本率提出了“水0 世紀 80 年代末，國際水稻所提出“水稻新株型育種計劃”；90 “超級雜交稻育種計劃”研究；然而，近些年資源環(huán)境等問題日益凸提出了“綠色超級稻”計劃。在每一個計劃實施的背后都會有新種的發(fā)掘定位。隨著分子生物學的不斷發(fā)展，科學家們相繼克隆了目前水稻已有近 700 個基因被分離和鑒定(http://www.gramene.org)，上(Jiang et al., 2012)。

注：黃色：突變基因型Ⅰ; 藍色：基因型Ⅱ; 紅色: 雜合基因型，白色: 野生型等位基因;Note: Yellow indicates mutant genotype I; blue indicates genotype II; red indicates heterozygous genotype; white indicates wild type allele.圖 2 339 份東北粳稻資源基因型分析Fig.2 Genotype analysis of 339 Japonica rice resources in northeast China表 3 產(chǎn)量相關功能基因的突變類型的頻率Table 3 The frequency of yield-related functional gene mutation type地理位置 產(chǎn)量相關功能基因 Yield-related functional genesGeographic location Gn1a GS3 GW2 IPA1 DEP1 qSW5 qGW8遼寧 Liaoning（156） 0.256 0.019 0.000 0.000 0.807 0.967 0.685黑龍江 Heilongjiang（102） 0.000 0.039 0.000 0.000 0.078 0.509 0.009吉林 jilin（81） 0.000 0.012 0.000 0.000 0.049 0.851 0.246
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S435.111.41

【參考文獻】

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本文編號：2692665