水稻是最重要的糧食作物之一,但在水稻生產(chǎn)過程中常受到生物和非生物逆境的影響,導(dǎo)致減產(chǎn)降質(zhì),危及糧食安全。低溫和白葉枯病是非生物和生物逆境因子的代表,研究水稻應(yīng)對它們的遺傳機制是改良水稻對它們的耐受性的基礎(chǔ)。本研究應(yīng)用全基因組關(guān)聯(lián)分析方法分別定位了水稻耐冷性和白葉枯病抗性的QTL,主要結(jié)論如下:1、8℃處理來自82個國家RDP1群體的295份水稻品種,鑒定其耐冷表型,幷按水稻亞種分析耐冷性差異,結(jié)果顯示:溫帶粳稻和熱帶粳稻耐冷性總體強于秈稻和奧斯亞種水稻。2、根據(jù)所有品種的耐冷表型和它們的44K SNP分型利用Tassel3.0全基因組關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示:位于水稻11條染色體的67個QTL耐冷基因位點,其中56個QTL為新發(fā)現(xiàn)的耐冷基因位點。3、在第3染色體上定位了耐冷新位點q CTS3-9,通過比對耐冷候選基因LOC_Os03g09140在耐冷和敏感品種的基因組序列,發(fā)現(xiàn)存在27 bp分子標(biāo)記的插入缺失的差異,熒光定量分析日本晴水稻中LOC_Os03g09140的表達(dá)發(fā)現(xiàn)其受到冷脅迫誘導(dǎo),初步確定LOC_Os03g09140是... 

【文章來源】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

13份水稻種質(zhì)資源的地理分布以及6個亞種的群體分布圖（引自Zhao等[144]

序413份水稻材料，獲得了700K的高密度的基因型數(shù)據(jù)。.1.2GWAS 群體結(jié)構(gòu)和主成分分析通過檢測整個群體的基因等位共享系數(shù)能夠清晰地追蹤各亞群的祖先，分析發(fā)體有相當(dāng)大的數(shù)量的混合品種，同時表明世界各地種植的水稻品種的復(fù)雜歷史。括少數(shù)的香型，在相同的狀態(tài)緊密相關(guān)的熱帶粳稻和溫帶粳稻之間共享系數(shù)是最為 0.80，緊隨其后的是秈稻和奧斯，共享系數(shù)為 0.64，兩個亞種之間的相同狀態(tài)較少亞種是秈稻和粳稻，兩者之間的共享系數(shù)為 0.47。事實上，大多數(shù)在亞種內(nèi)的混合強調(diào)遺傳和文化障礙，影響這兩個主要的亞洲水稻品種之間的遺傳交流。有文獻記載的定向的秈稻-粳稻漸滲是通過人工選擇完成的。本研究利用 Structur作圖，不同品種是根據(jù)基因型的距離來排序的(1 - ibs，表示相同狀態(tài))與右邊顯示樹聚類。上面的對角線顯示了品種之間的 ibs 共享(數(shù)值從 0 到 1)，較低的對角線了基于所有表現(xiàn)型的個體相關(guān)系數(shù)。在面板底部的彩色條在面板底部的彩色條反例各亞種分配的標(biāo)記，顏色為暗的表示混合個體。

運用 Tassel 軟件對群體進行主成分（Principal-component analysis），每個個體以點圖的形式進行展示，是通過對基因組數(shù)據(jù)進行降維的方法分析群體結(jié)構(gòu)和組成的方法，將待分群的多個個體的基因型數(shù)據(jù)組成矩陣，通過線性變換從多個變量中提取較少重要變量的方法，分析數(shù)據(jù)的特征向量一般是數(shù)據(jù)的前幾維數(shù)據(jù)。本研究中提取貢獻率較大的前兩維數(shù)據(jù)繪制散點圖 Indica（橘紅色的圓點）、AUS（用黃色圓點）、TEJ（用深藍(lán)色點）、TRJ（用淺蘭圓點）、AROMATIC（紫色圓點）、ADMIX（用黑色圓點），從散點圖上點的集中分布情況，就可對整個群體有更直觀的認(rèn)識。主成分分析結(jié)果顯示，AROMATIC（紫色圓點）的分布較集中，ADMIX（黑色圓點）的分布相對比較分散，這與不同群體間的遺傳多態(tài)性是一致的。同時我們還能明確觀察到種質(zhì)資源中的前 4 大主成份 Indica、AUS、TEJ、TRJ 深亞群結(jié)構(gòu)，以及能清楚地追溯到其祖先，TEJ 和 TRJ 分布區(qū)域是重疊的，顯示了這兩個亞群種質(zhì)基因型上的高度相似性，相似性達(dá)到 0.80，其次是 Indica 和 AUS 的相似度達(dá)到 0.64，而相似性最小的是秈稻和粳稻兩大亞種。四個主要的水稻亞群之間的分布也揭示了遺傳結(jié)構(gòu)之間的顯著異質(zhì)性以及基因型受生態(tài)環(huán)境的影響。

【參考文獻】：
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本文編號：3217379