水稻糖分含量全基組關聯(lián)分析及同化物合成相關性狀QTLs驗證.pdf

1、水稻產(chǎn)量的形成是源器官產(chǎn)生的同化物輸送到庫器官中固定下來的結(jié)果。籽粒發(fā)育的物質(zhì)來源主要有兩個:抽穗前水稻植株中儲藏的非結(jié)構性碳水化合物(NSC)和抽穗后冠層葉片光合作用產(chǎn)生的同化物。為了深入了解NSC各組分在水稻體內(nèi)的含量差異及它們對產(chǎn)量形成的影響，本研究利用533份核心種質(zhì)對水稻糖分含量進行系統(tǒng)考察并對表型數(shù)據(jù)進行全基因組關聯(lián)分析(GWAS)。此外，葉片葉綠素含量及劍葉長寬影響同化物合成，基于之前本課題組對核心種質(zhì)劍葉長寬及葉片葉綠素

2、含量GWAS得到的顯著性位點，我們利用回交群體對這些顯著性位點進行了驗證。
　　結(jié)果如下:
　　1.對核心種質(zhì)不同亞群間糖分含量進行差異顯著性分析。結(jié)果表明，糖分含量不同程度受到群體結(jié)構的影響，葡萄糖、果糖和淀粉受到的影響小，蔗糖受到影響大，由于可溶性糖主要由蔗糖組成，故在亞群間變化也較大。與抽穗期相比，成熟期所有亞群中可溶性糖與淀粉含量均出現(xiàn)下降，秈稻莖中可溶性糖含量下降比粳稻莖中多，主要體現(xiàn)為蔗糖含量下降。
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3、.對核心種質(zhì)抽穗期和成熟期糖分含量進行相關性分析。大部分糖分之間有顯著(P＜0.05)或極顯著(P＜0.01)關系。在抽穗期同一糖分不同組織間存在極顯著相關性，其中淀粉的相關系數(shù)均超過0.500，莖與劍葉之間最高為0.728;同一組織中不同糖分大都有相關性，其中少數(shù)為負相關，莖中葡萄糖和果糖含量相關系數(shù)為0.645，可溶性糖與蔗糖含量相關系數(shù)為0.698;在成熟期同一糖分不同組織間存在極顯著相關性，其中葡萄糖的相關系數(shù)均超過0.500;

4、不同組織中蔗糖和可溶性糖含量相關系數(shù)均高于0.500。
　　3.對GWAS檢測到的糖分含量相關顯著性位點進行分析。用線性混合模型(LMM)和多位點混合模型(MLMM)共同檢測到250個糖分含量相關和19個蔗糖轉(zhuǎn)運相關的顯著性位點。其中一個與果糖含量相關的顯著性位點與可溶性淀粉合成酶基因SSSⅡ-2的物理位置接近。
　　4.對可溶性淀粉合成酶基因SSSⅡ-2進行多樣性分析。發(fā)現(xiàn)該基因由8個外顯子和7內(nèi)含子構成，有4種主要的單倍