水稻褐飛虱抗性的全基因組關(guān)聯(lián)分析及轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究
發(fā)布時間:2023-01-15 10:45
褐飛虱是危害水稻生產(chǎn)最嚴重的害蟲之一,提高水稻品種對褐飛虱的抗性是遏制褐飛虱危害最安全、有效的方法。不斷挖掘褐飛虱抗性基因,并開展相關(guān)的功能研究,對深入認識水稻對褐飛虱的抗性機制有重要意義。本研究利用水稻顯性核不育輪回群體的后代材料進行褐飛虱抗性鑒定和基因挖掘,并構(gòu)建Bph32的近等基因系進行轉(zhuǎn)錄組測序分析。研究結(jié)果為水稻優(yōu)勢基因的挖掘提供了一條高效的途徑,為水稻品種褐飛虱抗性改良提供了重要的基因資源,并為深入認識水稻抗褐飛虱性狀的調(diào)控機制奠定了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.對一個水稻顯性核不育輪回群體后代單株構(gòu)建的F9世代群體進行了大田自然鑒定,篩選出3個高抗褐飛虱株系,采用全基因組關(guān)聯(lián)分析方法在第6染色體1.2Mb-1.67Mb之間定位到一個褐飛虱抗性基因。2.以編號為14CF2426的高抗株系與感蟲對照TN1構(gòu)建的546個F2分離單株為材料,采用分蘗期人工接蟲進行褐飛虱抗性的表型鑒定,QTL分析在第1、6和10染色體上檢測到3個與褐飛虱抗性相關(guān)QTL。其中,第6染色體上定位到的QTL位于0.4Mb-1.76Mb之間,驗證了全基因組關(guān)聯(lián)分析...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 褐飛虱的生物學(xué)特性
1.2.1 稻飛虱的分類
1.2.2 褐飛虱的危害特征
1.3 褐飛虱的生物型
1.3.1 害蟲的生物型
1.3.2 褐飛虱的生物型分類
1.3.3 褐飛虱生物型的致害機理與形成機制
1.3.4 褐飛虱生物型的鑒定方法
1.4 水稻對褐飛虱抗性的研究
1.4.1 水稻對褐飛虱的抗性機理
1.4.2 水稻對褐飛虱抗性的鑒定方法
1.4.3 水稻抗褐飛虱基因的定位
1.4.4 水稻抗褐飛虱基因的克隆
1.5 水稻抗褐飛虱育種研究
1.6 作物中的顯性核不育資源
1.7 研究目的和意義
1.8 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.8.1 研究內(nèi)容
1.8.2 技術(shù)路線
第2章 水稻抗褐飛虱大田自然鑒定與GWAS分析
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 供試材料
2.2.2 試驗設(shè)計
2.2.3 測定項目及方法
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 田間褐飛虱的發(fā)生情況
2.3.2 83個鑒定株系蟲口密度與受害程度的調(diào)查與分析
2.3.3 鑒定株系的抗性評價與分析
2.3.4 GWAS分析結(jié)果
2.4 討論
第3章 水稻抗褐飛虱人工接蟲鑒定與QTL定位分析
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 供試材料
3.2.2 試驗設(shè)計
3.2.3 測定指標與方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 F_2分離群體分蘗期人工接蟲鑒定結(jié)果
3.3.2 F_2分離群體的QTL定位分析
3.3.3 第6染色體上抗褐飛虱目標基因與已克隆基因Bph32的對比分析結(jié)果
3.3.4 Bph32基因高效分子標記的開發(fā)
3.3.5 Bph32基因在83個鑒定株系中的分布及抗性表現(xiàn)情況
3.4 討論
第4章 轉(zhuǎn)錄組測序挖掘Bph32的調(diào)控基因
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 供試材料
4.2.2 試驗設(shè)計
4.2.3 測定項目及方法
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 NIL-BPH32和NIL-bph32的抗性鑒定結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測序質(zhì)量
4.3.2 NIL-BPH32和NIL-bph32之間的差異表達基因鑒定
4.3.3 差異表達基因GO富集分析
4.3.4 差異表達基因KEGG通路分析
4.3.5 DEGs與報道的水稻抗蟲QTL在染色體上的共定位
4.3.6 RT-qPCR驗證DEGs的表達
4.4 討論
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本研究主要結(jié)論
5.2 本研究主要特色與創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
附錄
附錄 1:縮略詞英漢對照
附錄 2:用于定量PCR的引物
附件
致謝
作者簡歷及在讀期間科研學(xué)術(shù)成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻抗褐飛虱基因Bph14和Bph15在粳稻育種上的應(yīng)用[J]. 蔡之軍,周德銀,高榮村,王建華,李金軍. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2016(02)
[2]秈稻資源WD15515中抗褐飛虱QTL的定位研究[J]. 鄧釗,石少階,王卉穎,上官欣欣,劉丙芳,荊勝利,杜波,陳榮智,祝莉莉,何光存. 作物學(xué)報. 2016(03)
[3]中國水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 趙凌,趙春芳,周麗慧,王才林. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(10)
[4]聚合稻瘟病、白葉枯病和褐飛虱抗性基因的三系恢復(fù)系改良效果的評價[J]. 樓玨,楊文清,李仲惺,羅天寬,謝永楚,鄭國楚,岳高紅,徐建龍,盧華金. 作物學(xué)報. 2016(01)
[5]分子標記輔助選擇改良水稻恢復(fù)系R1005的褐飛虱抗性[J]. 閆成業(yè),MAMADOU Gandeka,朱子建,牟同敏. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[6]聚合抗褐飛虱基因bph20(t)和bph21(t)及抗稻瘟病基因Pi9水稻株系篩選[J]. 趙鵬,馮冉冉,肖巧珍,楊培忠,林緯,劉丕慶,李容柏. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2013(06)
[7]我國居民口糧消費分析及糧食產(chǎn)業(yè)對策研究[J]. 范華勝. 糧食問題研究. 2012(03)
[8]水稻“三明”顯性核不育基因的定位[J]. 楊澤茂,謝小芳,黃顯波,王豐青,童治軍,段遠霖,蘭濤,吳為人. 遺傳. 2012(05)
[9]水稻褐飛虱三種生物型間的生物學(xué)特性比較[J]. 呂亮,陳其志,張舒,荊勝利,何光存. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(23)
[10]稻飛虱的研究[J]. 羅守進. 農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究. 2011(01)
碩士論文
[1]抗褐飛虱水稻恢復(fù)系的創(chuàng)建[D]. 張曉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3730964
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 褐飛虱的生物學(xué)特性
1.2.1 稻飛虱的分類
1.2.2 褐飛虱的危害特征
1.3 褐飛虱的生物型
1.3.1 害蟲的生物型
1.3.2 褐飛虱的生物型分類
1.3.3 褐飛虱生物型的致害機理與形成機制
1.3.4 褐飛虱生物型的鑒定方法
1.4 水稻對褐飛虱抗性的研究
1.4.1 水稻對褐飛虱的抗性機理
1.4.2 水稻對褐飛虱抗性的鑒定方法
1.4.3 水稻抗褐飛虱基因的定位
1.4.4 水稻抗褐飛虱基因的克隆
1.5 水稻抗褐飛虱育種研究
1.6 作物中的顯性核不育資源
1.7 研究目的和意義
1.8 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.8.1 研究內(nèi)容
1.8.2 技術(shù)路線
第2章 水稻抗褐飛虱大田自然鑒定與GWAS分析
2.1 前言
2.2 材料與方法
2.2.1 供試材料
2.2.2 試驗設(shè)計
2.2.3 測定項目及方法
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 田間褐飛虱的發(fā)生情況
2.3.2 83個鑒定株系蟲口密度與受害程度的調(diào)查與分析
2.3.3 鑒定株系的抗性評價與分析
2.3.4 GWAS分析結(jié)果
2.4 討論
第3章 水稻抗褐飛虱人工接蟲鑒定與QTL定位分析
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 供試材料
3.2.2 試驗設(shè)計
3.2.3 測定指標與方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 F_2分離群體分蘗期人工接蟲鑒定結(jié)果
3.3.2 F_2分離群體的QTL定位分析
3.3.3 第6染色體上抗褐飛虱目標基因與已克隆基因Bph32的對比分析結(jié)果
3.3.4 Bph32基因高效分子標記的開發(fā)
3.3.5 Bph32基因在83個鑒定株系中的分布及抗性表現(xiàn)情況
3.4 討論
第4章 轉(zhuǎn)錄組測序挖掘Bph32的調(diào)控基因
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 供試材料
4.2.2 試驗設(shè)計
4.2.3 測定項目及方法
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 NIL-BPH32和NIL-bph32的抗性鑒定結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測序質(zhì)量
4.3.2 NIL-BPH32和NIL-bph32之間的差異表達基因鑒定
4.3.3 差異表達基因GO富集分析
4.3.4 差異表達基因KEGG通路分析
4.3.5 DEGs與報道的水稻抗蟲QTL在染色體上的共定位
4.3.6 RT-qPCR驗證DEGs的表達
4.4 討論
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本研究主要結(jié)論
5.2 本研究主要特色與創(chuàng)新點
5.3 展望
參考文獻
附錄
附錄 1:縮略詞英漢對照
附錄 2:用于定量PCR的引物
附件
致謝
作者簡歷及在讀期間科研學(xué)術(shù)成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻抗褐飛虱基因Bph14和Bph15在粳稻育種上的應(yīng)用[J]. 蔡之軍,周德銀,高榮村,王建華,李金軍. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2016(02)
[2]秈稻資源WD15515中抗褐飛虱QTL的定位研究[J]. 鄧釗,石少階,王卉穎,上官欣欣,劉丙芳,荊勝利,杜波,陳榮智,祝莉莉,何光存. 作物學(xué)報. 2016(03)
[3]中國水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 趙凌,趙春芳,周麗慧,王才林. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(10)
[4]聚合稻瘟病、白葉枯病和褐飛虱抗性基因的三系恢復(fù)系改良效果的評價[J]. 樓玨,楊文清,李仲惺,羅天寬,謝永楚,鄭國楚,岳高紅,徐建龍,盧華金. 作物學(xué)報. 2016(01)
[5]分子標記輔助選擇改良水稻恢復(fù)系R1005的褐飛虱抗性[J]. 閆成業(yè),MAMADOU Gandeka,朱子建,牟同敏. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[6]聚合抗褐飛虱基因bph20(t)和bph21(t)及抗稻瘟病基因Pi9水稻株系篩選[J]. 趙鵬,馮冉冉,肖巧珍,楊培忠,林緯,劉丕慶,李容柏. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2013(06)
[7]我國居民口糧消費分析及糧食產(chǎn)業(yè)對策研究[J]. 范華勝. 糧食問題研究. 2012(03)
[8]水稻“三明”顯性核不育基因的定位[J]. 楊澤茂,謝小芳,黃顯波,王豐青,童治軍,段遠霖,蘭濤,吳為人. 遺傳. 2012(05)
[9]水稻褐飛虱三種生物型間的生物學(xué)特性比較[J]. 呂亮,陳其志,張舒,荊勝利,何光存. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(23)
[10]稻飛虱的研究[J]. 羅守進. 農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究. 2011(01)
碩士論文
[1]抗褐飛虱水稻恢復(fù)系的創(chuàng)建[D]. 張曉.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3730964
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