收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水稻产量相关性状的形态生理分析和分子标记剖析

崔克辉  
【摘要】: 目前,水稻产量潜力的增加主要依赖于形态改良和杂种优势的利用。近年来,主要农作物的产量增加速率明显下降。这可能与人们对作物生长和产量的生理基础了解不多有关。近年来,新的信息和方法被用来解决禾谷类作物的产量问题和寻找产量相关基因。本研究利用源于我国的珍汕97和明恢63杂交组合的重组自交系(F_(10)、F_(11)),分别于1999年和2000年在国际水稻研究所(IRRI)进行室内和田间实验,对产量及其构成因子与其它相关性状的关系进行形态生理分析,对幼苗活力及相关生理指标、穗部性状、产量及其构成因子、叶片特征等性状进行了QTL定位分析和上位性检测。主要结果如下: 1 较强的幼苗活力对作物建成和生长而言是重要的。种子萌发速率和幼苗生长被用来量化幼苗活力,淀粉酶活性、根氧化活力、还原糖含量等也被测量。总体上,幼苗活力(如萌发速率、幼苗干重、最大根长等)和几个生理性状(淀粉酶活性、根氧化活力、还原糖含量、种子大小等)间存在着显著的相关性。QTL定位分析表明四个染色体区域(第三染色体上的RZ403-C1087-RG393,第五染色体上的C1447-RM26-C246和C734b-RG360-R3166-R830,第六染色体上的C952-Waxy-C1496)与水稻幼苗活力相关。控制淀粉酶活性、根活力和还原糖含量的几个QTL分别与萌发速率、幼苗干重和最大根长的QTL定位在相似区段。结果表明部分QTL和二位点互作对同时对多个性状有效应,表现出多效性。六对QTL与QTL间的互作也被检测到(根干重和总淀粉酶活性各有一对、还原糖含量有两对、种子大小有二对)。 2 水稻植株高度、分蘖数、抽穗期是三个重要的农艺性状。本研究对播种14天时幼苗高度、移栽后35天和株系成熟期时的高度、移栽后35天和株系成熟期时分蘖数、抽穗期进行了QTL定位和二位点互作分析。在水稻的两个发育阶段(移栽后35天和株系成熟期),株高与分蘖数都呈负相关。抽穗期分别与植株成熟时的高度和分蘖数紧密相关。共有65个分别对两个时期(移栽后35天和株系成熟期)的株高和分蘖数、抽穗期有效应的单标记位点(p≤0.01)在两年都能检测到,其中部分标记位点与多个性状显著相关。对所研究的性状共定位了32个QTL。在定位的控制移栽后35天和株系成熟期时高度、分蘖数、抽穗期的28个QTL中有11个能在两年都检测到。第六染色体上的RG424-RZ667对抽穗期、成熟时的植株高度和分蘖数都有大的效应。由于它的效应,推迟大约六天抽穗可导致成熟时分蘖数减少一个和植株高度增加约六厘米。对除幼苗高度外其它性状而言,共有549个互作对在两年都能检测到(p≤0.01),其中55对对多个性状有效应。总体上,控制成熟时植株高度和分蘖数的QTL和互作对不同于移栽后35天时所检测到的QTL和互作对,这表明在不同的发育时期,不同的基因和基因互作控制着同一性状的表达。 3 通过增加每穗总颖花数来增加库的大小可能是增加产量潜力的一条途径。每穗总颖花数与其它穗部性状如第一次、第二次枝梗数、穗长等显著相关。大体上,第二次枝梗数、每一个二次枝梗上的颖花数、颖花密度紧密联系着总颖花数。通径分析也表明第二次枝梗数、第二次枝梗数上的颖花数、颖花密度对总颖花数有较大的直接效应。两年中共检测到53个对10个穗部性状和其衍生性状有效应的QTL,其中23个QTL能在两年同时检测到。部分QTL表现出多效性。五个染色体区段(第一染色体上G359-RG532和C567-RG236、第二染色体上R712-RM29、第六染色体上P-RG424、第十染色体上C1633附近区域)被发现对多个穗部性状有效应。大量的二位点互作被检测到,其中18.2%的互作对能在两年同时检测到。两年共有互作对的比例高低与性状有关,每个第二次枝梗上颖花数有8.7%,而穗长则为32.6%。两年共有互作对的比例与不同环境中性状表现的一致性相联系,与性状遗传率正相关。上位性分析表明大部分QTL的侧翼标记都参与到二位点互作,且两年共检测到六对同一性状内QTL间的互作。两年同时检测到的互作对中,26.7%的二位点组合对多个性状有效应,表现出多效性。 4 作物的形态特征对籽粒产量的影响是通过对产量构成因子的影响来体现的。水稻千粒重和结实率受源和库特征的共同影响。在本研究中,水稻旗叶、倒二叶、倒三叶的叶面积和相对厚度与结实率显著负相关而与千粒重不相关,然而这三片叶的面积与每穗总颖花之比与千粒重显著正相关而与结实率不相关。总颖花数和第二次枝梗上的颖花数分别与结实率和千粒重呈负相关。大的茎维管束数与总颖花数之比分别与结实率和千粒重呈正相关。通径分析表明:对籽粒大小而言,旗叶和倒二叶的大小、相对厚度、叶面积与每穗总颖花数比等特征表现出正效应,而多的二次枝梗数及在二次枝梗数上的颖花表现出负效应;大而厚的倒二、倒三叶、多的枝梗数、第二次枝梗上多的颖花等特征对结实 率有较大的负的直接效应;总体上,高的旗叶面积与总颖花数比、高的茎维管束数与总颖花数之比对 结实率和千粒重都有正的效应。 5在生产中经常观察到环境因素影响到水稻的干物质生产和籽粒生产.在本研究中,籽粒产量与 每平方米面积上的总粒数、总穗数、结实率、收获指数呈正相关,而与抽穗时间、成熟时植株高度 呈负相关


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李生强;崔国昆;关成冉;王俊;梁国华;;基于水稻染色体片段代换系的粒形QTL鉴定分析[J];江苏农业科学;2011年02期
2 吕香玲,张宝石,王艳秋,王立新;影响玉米籽粒含水量的相关性状研究[J];辽宁农业科学;2001年02期
3 罗继景,黄巍,朱瑞良,林鸿宣;栽培稻抗旱性相关性状QTL的定位[J];植物生理学通讯;2005年02期
4 杨国华;李绍清;冯玲玲;孔进;李辉;李阳生;;水稻剑叶叶绿素含量相关性状的QTL分析[J];武汉大学学报(理学版);2006年06期
5 张作仿;小麦若干性状的间接选择效果研究[J];安徽农业科学;1985年04期
6 任建华;李乃武;;高粱种子出苗性状间的相关及通径分析[J];山西农业大学学报(自然科学版);1993年02期
7 苑保军,杨青春,吕广伦,耿臻;河南省大豆产量相关性状的遗传分析[J];河南农业科学;2000年09期
8 徐彦军,邓代信,胡小京,佘冬芳,罗云,李玉林;萝卜杂交组合产量与相关性状的灰色关联度分析[J];山地农业生物学报;2003年06期
9 俞凤芳;丁成芳;;种植方式和密度对高产玉米产量及相关性状的影响[J];湖北农业科学;2010年06期
10 李彩明;;南疆海岛棉F_2代产量性状与亲本相关性的试验[J];新疆农业科技;2010年03期
11 崔文礼;郑文寅;张文明;姚大年;;安徽若干小麦品种(系)戊聚糖含量及其与相关性状关系的研究[J];安徽农业大学学报;2010年04期
12 任宗春;魏宁;张艳红;王宁胜;元明浩;;大豆苗期摘心对产量及相关性状的影响[J];湖北农业科学;2011年06期
13 潘丽艳;;种植密度对不同类型青贮玉米品种产量及相关性状的影响[J];黑龙江农业科学;2011年05期
14 ;鼠洞排水对改良土壤与提高水稻产量的作用[J];土壤;1978年02期
15 冯绍印;朴昌一;;延边地区水稻产量与气象条件关系的初步探讨[J];吉林农业科学;1964年02期
16 王金城;苏鸿昌;;天津市幸福之路农业社水稻年年选种年年增产[J];中国农业科学;1958年07期
17 袁兴培;;合理安排夏收作物促进水稻增产[J];耕作与栽培;1983年01期
18 贵州省主要粮食作物产量气象预报方法研究课题组;陈万松;;应用马尔科夫链制作水稻产量年景预报[J];耕作与栽培;1989年01期
19 杨独清;;秦油二号与后作水稻产量的相关性研究初报[J];耕作与栽培;1990年06期
20 秦厚国,叶正襄,黄荣华;施肥对白背飞虱田间种群和水稻产量的影响研究[J];江西农业大学学报;1991年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶厚专;李艳大;沈显华;古新序;药林桃;舒时富;万鹏;江向荣;王水发;尹国庆;;不同机插行距对水稻产量的影响[A];全国丘陵山地农机化技术发展高层论坛论文集[C];2011年
2 王鹏;周桂林;余四斌;;水稻产量与株型的分子遗传基础剖析[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
3 查笑君;杨梦飞;罗小金;钱晓茵;马伯军;潘建伟;杨金水;;水稻产量相关跨膜类受体蛋白激酶LRK基因簇的功能研究[A];遗传学与社会可持续发展——2010中国青年遗传学家论坛论文摘要汇编[C];2010年
4 马学林;郭茂胜;陈欣荣;;二化螟虫伤株对水稻产量的影响[A];水稻螟虫灾变规律及治理对策研讨会论文集[C];2001年
5 朱育红;徐进亚;张国友;;影响水稻产量的两种病虫害与气象条件关系分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
6 顾根茂;杨丽红;潘云俊;许军;;水稻优化施氮技术应用[A];江苏耕地质量建设论文集[C];2008年
7 殷文;马晓燕;叶华斌;赵万平;;水稻氮肥用量试验研究[A];江苏耕地质量建设论文集[C];2008年
8 吴廷兴;黄承勇;吴胜文;易志学;;黎平县气候变化对水稻生育期影响分析[A];贵州省气象学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 吴建富;潘晓华;石庆华;;不同耕作方式对水稻产量及其源库特性的影响[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
10 陈温福;徐正进;张龙步;杨守仁;;新株型粳稻超高产育种研究进展[A];作物科学研究理论与实践——'2000作物科学学术研讨会文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔克辉;水稻产量相关性状的形态生理分析和分子标记剖析[D];华中农业大学;2001年
2 王秋菊;黑龙江地区土壤肥力和积温对水稻产量、品质影响研究[D];沈阳农业大学;2012年
3 彭勃;玉米籽粒产量及其相关性状遗传基础的研究[D];中国农业科学院;2010年
4 滕胜;水稻产量相关生理性状的遗传分析[D];浙江大学;2002年
5 许仁良;麦秸还田对水稻产量、品质及环境效应的影响[D];扬州大学;2010年
6 王钱洁;AP2/ERF转录因子与水稻产量相关基因LRK6等位基因的表达差异[D];复旦大学;2011年
7 张运波;夜温升高对热带地区水稻产量和农艺性状影响的研究[D];湖南农业大学;2011年
8 张奇春;稻田土壤供氮机理及水稻氮肥优化施用研究[D];浙江大学;2005年
9 腊红桂;稻作抗旱相关性状的QTL定位及抗除草剂基因的遗传转化[D];中国农业大学;2004年
10 刘玉学;生物质炭输入对土壤氮素流失及温室气体排放特性的影响[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谭陈菊;水稻穗顶部颖花退化的QTL验证及互作分析[D];华中农业大学;2009年
2 王云;不同土类配方施肥对水稻产量及稻米品质的影响研究[D];扬州大学;2010年
3 卢小遮;农田氮素动态平衡与优化管理研究[D];上海师范大学;2011年
4 张卫平;水稻旱育稀植规范化技术体系研究[D];西北农林科技大学;2004年
5 吴越;水稻磷高效主效QTL-Pup1精细定位研究[D];浙江大学;2008年
6 黄幸福;不同稻作方式的高产栽培比较研究[D];扬州大学;2009年
7 陈昊;水稻没顶淹涝早期差异表达基因分析[D];湖南农业大学;2008年
8 王子臣;周年秸秆还田与土壤耕作对水稻产量、品质及稻季温室气体排放的影响[D];扬州大学;2010年
9 李广宇;前氮后移对寒地水稻物质运转及品质的影响[D];东北农业大学;2008年
10 欧海龙;水稻产量和穗部性状的主基因+多基因混合遗传[D];福建农林大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王晓明;水稻托市收购给吉林稻农带来“及时雨”[N];经济参考报;2008年
2 徐亲阳;超级杂交稻“内2优6号”创浙江水稻产量两项新高[N];农民日报;2004年
3 忻隆华;水稻单产创超800公斤新高[N];上海科技报;2006年
4 王静;东北“袁隆平”:旱田稻香说丰年[N];中国特产报;2008年
5 记者 孙佳薇;吕维峰会见阿根廷客人[N];黑龙江日报;2010年
6 邓肯;日均气温升一度水稻产量降15%[N];科技日报;2006年
7 邓肯;日均气温升一度 水稻产量降15%[N];陕西科技报;2006年
8 记者  王春;我国水稻产量相关功能基因研究取得重大进展[N];科技日报;2007年
9 曲晓棣 记者 李小华;1792万元 “越光”水稻让农民增收[N];大连日报;2006年
10 李鹏翔;我国科学家分离出控制水稻产量的单基因[N];东方城乡报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978