水稻是世界上超過一半人口的主要糧食作物,維持水稻產(chǎn)量穩(wěn)定則顯得至關(guān)重要。而高溫?zé)岷ψ鳛橹饕姆巧锩{迫之一,對水稻產(chǎn)量造成巨大的威脅;因此培育耐高溫的水稻品種具有重要意義。本研究通過對水稻灌漿期進(jìn)行高溫脅迫處理,以相對耐熱指數(shù)（Relative Heat-resisting index,RHI）、脅迫后稻米品質(zhì)為鑒定指標(biāo),通過全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-wide association study,GWAS）挖掘出灌漿期耐熱性相關(guān)的QTL位點(diǎn)及候選基因;然后利用生物信息分析手段挖掘出與這些耐熱性關(guān)聯(lián)位點(diǎn)相關(guān)的microRNA,探究microRNA在高溫脅迫下可能的適應(yīng)機(jī)制。此外本研究對主要農(nóng)藝性狀（生育期,株高,有效穗數(shù),穗長,穗著粒密度,結(jié)實率,千粒重,單株產(chǎn)量,每穗穎花數(shù)和每穗實粒數(shù)）進(jìn)行了GWAS分析,尋找其新的遺傳位點(diǎn)及候選基因,為水稻綜合農(nóng)藝性狀改良提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1、從“3000份水稻核心種質(zhì)重測序項目”（3K Rice Genomes Project）中挑選生育期較為一致的233份水稻核心材料,其重測序數(shù)據(jù)以日本晴（NipponbareReferenc... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全染色體的SNP密度圖

水稻灌漿期耐熱性及主要農(nóng)藝性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析21圖2材料不同類別群體的LD衰減圖Fig.2LDdecaydiagramofdifferentcategorygroupsofmaterials3.1.3群體結(jié)構(gòu)分析群體結(jié)構(gòu)是利用Admixture軟件進(jìn)行分析的。Admixture與STRUCTURE擁有一樣的計算原理，是基于貝葉斯模型的算法，對每個k值模擬的結(jié)果，都會對應(yīng)產(chǎn)生最大似然值（likelihood），但是相較于STRUCTURE擁有更快的計算速度。這個軟件是利用類似likelihood的交叉驗證錯誤率（cross-validationerror）來表示分群效果，當(dāng)交叉驗證錯誤率最小時所對應(yīng)的k值為最佳k值。通過Admixture軟件分析群體結(jié)構(gòu)，當(dāng)k值為9時，交叉驗證錯誤率最低，故可將群體分為9個亞群，后需通過k值為9時對應(yīng)的群體結(jié)構(gòu)矩陣作為協(xié)方差矩陣帶入混合線性模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，用以減少群體結(jié)構(gòu)所帶來的偏差。將群體通過系統(tǒng)發(fā)育樹的方式展現(xiàn)出來，如圖3�？梢钥闯�，群體分化較為明顯，紅色為部分秈稻品種/混合品種，綠色為部分秈稻品種和香米稻品種，藍(lán)色為澳州稻品種，而黃色為粳稻品種/部分混合品種。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆碩士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文22圖3群體系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.3Thephylogenetictreeofpopulation3.2灌漿期耐熱性相關(guān)性狀的表型分析3.2.1灌漿期相對耐熱指數(shù)的表型分析灌漿期的相對耐熱指數(shù)性狀表型統(tǒng)計如表2，變異系數(shù)（CV）為0.13，群體耐熱性離散程度較大。偏度值為-0.87，絕對值在1以下，重尾偏向左側(cè)，偏度表現(xiàn)左偏。峰值為-0.04，峰值較小，說明正態(tài)分布峰比較平緩，沒有極端表型值的出現(xiàn)。相對耐熱指數(shù)頻率分布圖如圖4，性狀表現(xiàn)為連續(xù)分布，屬于數(shù)量性狀。值得注意的是耐熱品種ZS97b的相對耐熱指數(shù)為94.58%，而熱敏感品種SYD2的相對耐熱指數(shù)為74.80%，分別分布于平均值85.42%的兩側(cè)。這也證明了兩品種在灌漿期高溫處理下較大的耐熱性差異。表2群體灌漿期相對耐熱指數(shù)的表現(xiàn)Table2Phenotypicperformanceofrelativeheat-resistingindexduringgrain-fillingstage性狀最小值最大值平均值±標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)偏度峰度TraitsMinimumMaximumMean±SDCVSkewnessKurtosisRHI46.6710085.42±11.490.13-0.87-0.04

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水稻灌漿期間高溫對水稻外觀品質(zhì)的影響[J]. 李進(jìn)波,戚華雄.  湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(22)
[2]植物miRNA研究進(jìn)展[J]. 王潔,章嘉航,孟秋峰,黃蕓萍,任錫亮,高天一.  寧波農(nóng)業(yè)科技. 2019(03)
[3]熱脅迫下水稻miR396家族及靶基因OsGRFs的表達(dá)研究[J]. 葉超楠,沈櫟陽,方春,曹躍芬,於金生.  農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報. 2018(03)
[4]水稻高溫?zé)岷ρ芯窟M(jìn)展[J]. 杜雪樹,殷得所,査中萍,萬丙良.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(35)
[5]利用高世代回交群體檢測水稻堊白相關(guān)性狀QTL[J]. 王林森,陳亮明,王沛然,王卓然,鄭海,馬宏陽,江玲,趙志剛,萬建民.  南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[6]Differential Expression of miRNAs in Rice under High Temperature Stress[J]. Guangmin XU,Xiaofang YANG,Rong ZHANG,Qiao LI,Juan LI.  Agricultural Biotechnology. 2015(04)
[7]水稻主要農(nóng)藝性狀的QTL分析[J]. 陳燕華,黃大輝,邱永福,張月雄,劉芳,馬增鳳,劉馳,李容柏.  華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[8]水稻千粒重和堊白粒率相關(guān)性分析及其QTL定位[J]. 邊建民,賀浩華,石桓,朱昌蘭,彭小松,傅軍如,賀小鵬,陳小榮,胡麗芳,歐陽林娟.  核農(nóng)學(xué)報. 2014(01)
[9]灌漿初期高溫對水稻籽粒充實和劍葉理化特性的影響[J]. 廖江林,肖小軍,宋宇,周慶紅,黃英金.  植物生理學(xué)報. 2013(02)
[10]抽穗開花期不同高溫處理對水稻開花習(xí)性和結(jié)實率的影響[J]. 張桂蓮,劉思言,張順堂,肖應(yīng)輝,唐文邦,陳立云.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2012(30)

博士論文
[1]稻米品質(zhì)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析及品質(zhì)相關(guān)基因的遺傳解析[D]. 趙達(dá).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]水稻苗期高溫脅迫相關(guān)的編碼基因與長鏈非編碼RNA解析[D]. 鐘華華.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]水稻灌漿期耐熱性及主要農(nóng)藝、品質(zhì)性狀的遺傳研究[D]. 王凱.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]OsmiRNA398及其靶基因調(diào)控水稻耐熱性的功能研究[D]. 謝旻.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]孕穗期高溫對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響研究[D]. 周俊杰.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]水稻種質(zhì)資源外觀和加工品質(zhì)的全基因組關(guān)聯(lián)分析[D]. 方雅潔.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[6]不同生育期高溫處理對水稻生長及產(chǎn)量形成的影響[D]. 李留勇.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]水稻開花期耐熱性和主要農(nóng)藝性狀QTL分析[D]. 孫遼.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3490365