水稻雜種優(yōu)勢(shì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用,目前其遺傳基礎(chǔ)解析仍比較滯后,本研究利用基因組、轉(zhuǎn)錄組及多個(gè)遺傳分離群體數(shù)據(jù)進(jìn)行了超級(jí)稻雜種優(yōu)勢(shì)遺傳基礎(chǔ)的解析。本文的主要結(jié)論是:1.完成了超級(jí)稻親本基因組序列的組裝,并對(duì)雙親的結(jié)構(gòu)變異進(jìn)行了解析,得到了大量的結(jié)構(gòu)變異,這些雙親各自攜帶的有利的等位基因的有無(wú)為超級(jí)稻雜種優(yōu)勢(shì)形成的基因組基礎(chǔ)。2.超級(jí)稻和高產(chǎn)雜種優(yōu)勢(shì)固定系具有相似的表達(dá)譜,下調(diào)防御反應(yīng)相關(guān)的基因可以促進(jìn)水稻的生物量增加,進(jìn)而影響水稻雜種優(yōu)勢(shì)的形成。3.對(duì)三套測(cè)交群體和代換系回交群體的QTL定位及分析發(fā)現(xiàn),很多雜種優(yōu)勢(shì)QTL區(qū)間存在重要的有利的等位基因,并且是重要的育種選擇位點(diǎn),這些有利等位基因的累加或者聚合是超級(jí)稻產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)形成的原因。4.構(gòu)建了三套不同遺傳背景的CSSLs的精細(xì)物理圖譜,這些材料和物理圖譜為基因挖掘和分子設(shè)計(jì)育種提供了重要的平臺(tái)。結(jié)合粒長(zhǎng)GWAS結(jié)果和幼穗組織的表達(dá)譜,將檢測(cè)到的qGL1精細(xì)定位到119kb區(qū)域內(nèi),為改良籽粒性狀提供了新的基因資源。
【學(xué)位單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士后
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S511
【部分圖文】：

研究分析日本日本晴與９３１１和ＰＡ６４ｓ的ＳＶ結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與日本晴相??比，ＰＡ６４ｓ和９３１１共有的插入片段數(shù)量３１０６５?（＞５０ｂｐ）小于共有缺失片??段的數(shù)量為６５９２５?（＞５０ｂｐ），這可能可以解釋９３１１和ＰＡ６４ｓ的基因長(zhǎng)度小于日本晴基因組，并且９３１１插入片段的數(shù)量（４６７２９）多于ＰＡ６４ｓ（４３６６０）（圖?３．１）。??

發(fā)現(xiàn)９３１１和ＰＡ６４ｓ間易位（染色體間）的片段數(shù)量（５０ｂｐ）有１５５８２??個(gè)不均勻的分布在基因組中。進(jìn)一步分析染色體間的易位發(fā)現(xiàn)大于８００ｂｐ??片段共有７１９個(gè)（圖３．２），染色體間易位在每個(gè)水稻基因組剩余１１條??染色體上分布不均勻，９３１１的Ｃｈｒｌ２與ＰＡ６４ｓ的基因組不發(fā)生染色體間??易位，９３１１的基因組與ＰＡ６４ｓ的Ｃｈｒｌ２不發(fā)生染色體間易位。??Ｃ）??９３１１?＜。：?＞?ＰＡ６４Ｓ??圖３．２三代組裝前９３１１和ＰＡ６４ｓ染色體間易位〇８００ｂｐ的片段）??圖注：綠色是９３１１的基因組，灰色是ＰＡ６４ｓ的基因組??３．３．３重復(fù)??基于日本晴，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)到９３１１和ＰＡ６４ｓ共有的重復(fù)片段（５０ｂｐ）的??數(shù)量有１２８６個(gè)不均勻的分布在基因組中，分別包含１？６個(gè)重復(fù)片段。分??別將９３１１和ＰＡ６４ｓ的重復(fù)片段進(jìn)行同源注釋，各有８５９個(gè)和９２０個(gè)已知??基因。??１５??

我們對(duì)超級(jí)稻Ｆ，與雙親基因表達(dá)量的平均值進(jìn)行差異基因分析，同??時(shí)利用高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)雜種優(yōu)勢(shì)固定系分別與雙親基因表達(dá)量的平均??值進(jìn)行差異基因分析。把得到的差異基因進(jìn)行了表達(dá)譜繪制，如圖４．３所??示。從圖中可以清晰地看出高產(chǎn)株系的表達(dá)譜和超級(jí)稻兩優(yōu)培九的表達(dá)??譜非常類似，同時(shí)中產(chǎn)株系與超級(jí)稻表達(dá)譜的相似度下降，而到低產(chǎn)株??系中該表達(dá)譜完全不同甚至相反。這些相同的表達(dá)譜的基因?yàn)槲覀兿乱??步尋找重要的雜種優(yōu)勢(shì)基因提供了好的候選基因。??１７??
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本文編號(hào)：2838697