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《中国农业科学院》 2018年
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水稻氮高效利用和耐低氮优异基因挖掘与种质创新

陈凯  
【摘要】:利用水稻8亲本重组自交系群体(MAGIC群体)连续两年分别在不同氮素条件下考查耐低氮和氮高效利用相关表型,结合基于3K全球水稻重测序种质资源构建的55K高通量SNP芯片鉴定的基因型,结合MAGIC群体在不同氮素水平条件下的表型,关联分析定位氮高效利用和耐低氮QTL。在2015年和2016年连续两年有35个与产量及产量性状相关的主效QTL被定位到。在第6染色体短臂端定位到1个影响氮利用效率(qNGY6)主效QTL,该位点是具有—因多效性和稳定表达的重要位点,配制了用于该主效QTL精细定位的遗传分离群体。以黄华占为轮回亲本,8个优异品种作为供体亲本,构建497份相互关联的育种定位群体(IB群体),连续3个季节在不同氮素条件下考察产量及产量相关性状,结合导入系重测序获得的7388个SNP bin基因型数据,关联分析定位水稻耐低氮有利基因/主效QTL。在不同氮素条件下定位到35个影响产量及产量相关性状的主效QTL,在第1染色体上的bin16和第3染色体上的bin2183-bin2186两个区段分别定位到控制产量、生物量、收获指数和结实率相关性状的主效QTL。基于定位结果精细定位主效QTL qTGW2-1,该位点位于bin1459处的区间大小为50 kb左右。结合KASP SNP连锁标记对2个重要耐低氮主效位点(qGY1和qSP8-3)进行后代验证和跟踪,将这2个主效QTL进行聚合,最终筛选出携带qGY1和qSP8-3两个主效位点且耐低氮水平显著优于黄华占和导入系亲本的聚合系。利用黄华占IB群体开展了水稻耐冷QTL定位研究。在云南省的3个低纬度高海拔地区(寻甸、嵩明和玉溪)连续两年进行耐冷鉴定,以自然低温处理后的结实率为衡量指标。共定位到8个与耐冷相关的主效QTL,其中在第3染色体短臂上的qCT-3-2在4个环境下均被定位到,是稳定表达的耐冷位点。通过物理作图将qCT-3-2精细定位到192 kb左右,有利基因来自于黄华占;同时qCT-3-2在水稻苗期耐冷中也发挥一定作用,因此该位点在水稻耐冷分子育种中有较大的应用价值。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士后
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S511

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