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.pdf

1、水稻是我國(guó)第一大糧食作物，隨著人們生活水平的日益提高，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外水稻育種的重要目標(biāo)。稻米外觀與加工品質(zhì)性狀是典型的數(shù)量性狀，由多基因控制并且受環(huán)境影響。迄今利用不同定位群體和定位方法，一些重要的控制稻米外觀與加工品質(zhì)及其相關(guān)性狀的位點(diǎn)和基因已經(jīng)被克隆，然而真正應(yīng)用到育種實(shí)踐的位點(diǎn)或基因寥寥無(wú)幾。起源于不同地域的種質(zhì)資源中往往蘊(yùn)藏著大量有利等位基因，基于變異豐富的種質(zhì)資源的全基因組關(guān)聯(lián)分析是當(dāng)前有利基因挖掘方面熱門(mén)方法。但該策

2、略在稻米外觀和加工品質(zhì)性狀上的研究尚不多。本研究以732份遺傳變異豐富的水稻種質(zhì)資源（來(lái)自3000份水稻重測(cè)序項(xiàng)目）為試驗(yàn)材料，在2個(gè)環(huán)境（海南三亞、廣東深圳）下考察8個(gè)水稻外觀與加工品質(zhì)（粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率、堊白度、糙米率、精米率和整精米率）的表型，結(jié)合全基因組分布的404K高質(zhì)量SNP全基因組關(guān)聯(lián)分析，挖掘控制稻米外觀和加工品質(zhì)的關(guān)鍵位點(diǎn)，探討控制稻米外觀和加工品質(zhì)的遺傳機(jī)制，以期為通過(guò)分子途徑加速培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻新品種提

3、供指導(dǎo)信息。主要結(jié)論如下:
　　1.試驗(yàn)材料起源地多樣化，表型變異豐富。732份材料共來(lái)自56個(gè)國(guó)家或地區(qū)。在海南，表型范圍分別是:糙米率75.01％～84.96％、精米率53.24％～74.31％、整精米率34.04％～73.93％、粒長(zhǎng)3.44mm～7.51mm、粒寬1.64mm～3.01mm、長(zhǎng)寬比1.41～3.62、堊白粒率3.61％～100％和堊白度0.38％～79.03％。。在深圳，表型的分布范圍分別是:糙米率59.1

4、8％～91.21％、精米率47.81％～81.35％、整精米率30.13％～71.69％、粒長(zhǎng)3.90mm～7.38mm、粒寬1.59mm～3.16mm、長(zhǎng)寬比1.52～3.68、堊白粒率17.86％～100％和堊白度3.52％～83.07％。
　　2.不同性狀間的相關(guān)性分析表明，外觀與加工品質(zhì)指標(biāo)之間在不同環(huán)境下的相關(guān)性穩(wěn)定，不同類(lèi)型性狀間的相關(guān)表現(xiàn)得比較復(fù)雜。粒長(zhǎng)、粒寬與2個(gè)加工品質(zhì)性狀（糙米率和整精米率）之間相關(guān)緊密，在2個(gè)

5、環(huán)境中均存在極顯著相關(guān);粒形性狀與外觀品質(zhì)之間的相關(guān)性相對(duì)穩(wěn)定，而且不受環(huán)境條件影響，表現(xiàn)為長(zhǎng)粒減小堊白粒率和堊白度，粒寬則增加這2個(gè)堊白相關(guān)性狀;糙米率與堊白粒率和堊白度不相關(guān)，但精米率與堊白粒率和堊白度呈極顯著負(fù)相關(guān)。
　　3.在秈稻、粳稻和總樣本中分別定位到48個(gè)、67個(gè)和77個(gè)位點(diǎn)，其中13個(gè)、16個(gè)和15個(gè)位點(diǎn)在兩個(gè)環(huán)境下定位到，37個(gè)、41個(gè)和51個(gè)是新位點(diǎn)。在對(duì)所定位到的新位點(diǎn)中，其中9個(gè)在兩個(gè)環(huán)境下同時(shí)被檢測(cè)到，包

6、括秈稻中qBRR1.1、qGL1和qGLWR2，粳稻中qGL12、qGLWR6和qPGWC5.3，總樣本中qGW6、qDEC11.2和qHMRR11;有21個(gè)新位點(diǎn)在2個(gè)或2個(gè)以上群體中表達(dá)，秈稻和粳稻群體中3個(gè)，秈稻和總樣本群體中5個(gè)，粳稻和總樣本中5個(gè)。
　　4.秈稻亞群中的qGL1精細(xì)定位在第1染色體上長(zhǎng)臂41752290～42069152bp區(qū)間內(nèi)，約316kb，且在該區(qū)間內(nèi)也定位qBRR1.2，表明2個(gè)QTL可能受到同一

7、基因的影響;qGLWR2精細(xì)定位在2號(hào)染色體21181849～21191798bp區(qū)間，約9.9kb?？倶颖局械膓DEC11.2精細(xì)定位在11染色體長(zhǎng)臂的28778120～28899327區(qū)間，約121kb，且在qPGWC11.3與該區(qū)間有重疊，是一因多效位點(diǎn)。
　　5.控制稻米外觀與加工品質(zhì)的位點(diǎn)或基因很多存在一因多效性，如新位點(diǎn)中qGL12、qGLWR6、qPGWC5.3和qGW6。而在已知位點(diǎn)中，GW5/qSW5和GSE5基