利用實(shí)驗(yàn)室收集的優(yōu)良種質(zhì)資源秈稻親本B91及B233分析影響粒質(zhì)量的關(guān)鍵表型性狀,挖掘粒質(zhì)量相關(guān)的遺傳位點(diǎn)與候選基因,進(jìn)一步了解多基因調(diào)控粒型性狀的遺傳基礎(chǔ),以期在種質(zhì)資源改良中加以應(yīng)用。以2個(gè)秈稻親本B91和B233及雜交繁育的F₂群體為研究材料,對(duì)B91和B233籽粒穎殼和胚乳進(jìn)行掃描電鏡觀察,測(cè)定兩親本灌漿速率;對(duì)B91和B233構(gòu)建的F₂分離群體進(jìn)行QTL-seq分析,通過(guò)注釋基因表達(dá)位置以及預(yù)測(cè)功能進(jìn)一步篩選出粒質(zhì)量候選基因。結(jié)果表明,根據(jù)籽粒穎殼和胚乳掃描電鏡觀察,B233與B91粒長(zhǎng)、粒寬、粒厚的差異是由細(xì)胞大小和細(xì)胞數(shù)量共同決定的,且與B91相比B233籽粒飽滿度較差。通過(guò)灌漿參數(shù)的比較,B233起始生長(zhǎng)勢(shì),活躍灌漿時(shí)間,最大灌漿速率等指標(biāo)均大于B91。QTL-seq分析共得到了430 762個(gè)有效SNP位點(diǎn),發(fā)現(xiàn)了位于6條染色體上共8個(gè)QTL。主要關(guān)注正閾值區(qū)內(nèi)的5個(gè)QTL,對(duì)正閾值區(qū)QTL位點(diǎn)內(nèi)△（SNP-index）>0.7的SNP位點(diǎn)進(jìn)行了篩選,選出在基因中非同義突變及剪接位點(diǎn)上的SNP突變23個(gè)基因,同時(shí)挑選出... 

【文章來(lái)源】：華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2020,35(02)北大核心CSCD

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B233、B91及F1穗部及籽粒形態(tài)對(duì)比

查詢NCBI網(wǎng)站注釋基因的轉(zhuǎn)錄組信息,主要篩選出在種子和花中特異表達(dá)的基因(圖7),同時(shí)根據(jù)基因的預(yù)測(cè)功能對(duì)定位到的基因進(jìn)行篩選,共獲得6個(gè)可能與粒質(zhì)量性狀相關(guān)的候選基因:Os04g0653100、Os04g0617600、Os04g0624600、Os04g0631000、Os04g0619600、Os02g0611450。其中,Os04g0617600、Os04g0619600編碼蛋白激酶或轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子作用,調(diào)控細(xì)胞凋亡、分化、增殖等細(xì)胞周期和生物合成等過(guò)程;Os04g0624600、Os04g0631000與碳水化合物的合成與分解相關(guān),可能調(diào)控稻米的粒型與品質(zhì);Os04g0653100編碼蛋白控制生物大分子的運(yùn)輸,同時(shí)也是花粉壁細(xì)胞的重要組成成分;Os02g0611450編碼的蛋白質(zhì)可能調(diào)控生物大分子的合成和細(xì)胞周期。3 討論與結(jié)論

灌漿速率等相關(guān)指標(biāo)也會(huì)直接影響籽粒充實(shí)度并影響到最終粒質(zhì)量,所以本研究對(duì)比了B91及B233灌漿速率(圖2)的相關(guān)指標(biāo)。B91的起始生長(zhǎng)勢(shì)、活躍灌漿期時(shí)間、平均灌漿速率、最大灌漿速率等指標(biāo)均小于B233(表1)。其中平均灌漿速率、活躍灌漿期等指標(biāo)都直接或間接影響最終籽粒質(zhì)量。灌漿動(dòng)態(tài)指標(biāo)也是導(dǎo)致B233和B91粒質(zhì)量差異和品質(zhì)差異的重要因素之一。表1 Richards方程擬合灌漿參數(shù)Tab.1 Richards equation fitting grout parameters 樣品Sample A/g R0 Rmax Rmean Dmax D/d Wmax R2 B91 1.335 6 0.197 0.397 0.061 9.57 19.6 0.63 0.997 5 B233 3.059 9 0.354 0.884 0.136 10.07 20.2 1.64 0.983 4 注:A.籽粒終極生長(zhǎng)量;R0.起始生長(zhǎng)勢(shì);Rmax.最大灌漿速率;Rmean.平均灌漿速率;Dmax.達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間;Wmax.灌漿速率最大時(shí)的籽粒質(zhì)量;D.活躍灌漿期;R2.方程系數(shù)。Note: A.Grain final growth; R0.Initial growth potential; Rmax.Maximum grouting rate; Rmean.Average grouting rate; Dmax.Time to reach the maximum grouting rate; Wmax.Grain weight when the grouting rate is maximum; D.Active grouting period; R2.Coefficient of equation.

【參考文獻(xiàn)】：
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