水稻光合速率主效QTL-qPR10的精細(xì)定位與轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、水稻的光合作用是十分重要的生理代謝過(guò)程，對(duì)于水稻產(chǎn)量的影響是極其巨大的。在我國(guó)乃至東南亞地區(qū)，水稻都是主要的糧食作物之一，面對(duì)當(dāng)今世界糧食短缺的現(xiàn)狀，對(duì)于進(jìn)行提高水稻光合作用速率的研究迫在眉睫。水稻光合基因的研究進(jìn)展如此緩慢，主要是由于其測(cè)定指標(biāo)Pn受壞境影響過(guò)大，而且是復(fù)雜的多基因控制的數(shù)量性狀?，F(xiàn)階段報(bào)道的水稻光合QTL包含大量光合相關(guān)性狀的初步定位QTL，很少有精細(xì)定位的QTL。
　　本研究在初步定位的基礎(chǔ)上，沿用珍汕97B

2、（indica）×IRAT109（japonica）雜交構(gòu)建的重組自交系后代群體，通過(guò)與母本多次回交，輔以分子標(biāo)記選擇，構(gòu)建染色體片段代換系群體，以攜帶第10號(hào)染色體目標(biāo)區(qū)段來(lái)源于IRAT109，珍汕97B為背景的的材料，進(jìn)行目標(biāo)區(qū)段內(nèi)的光合QTL的精細(xì)定位以及結(jié)合轉(zhuǎn)錄組的差異表達(dá)顯著基因的功能分析。
　　本研究結(jié)論如下：
　　1.目標(biāo)片段內(nèi)的分子標(biāo)記加密，在原目標(biāo)區(qū)段RM596-RM271內(nèi)加入了8個(gè)新的InDel分子標(biāo)記

3、，標(biāo)記之間的物理距離縮小到200kb，構(gòu)建了精細(xì)的QTL定位分子標(biāo)記。
　　2.在構(gòu)建的NIL群體中，通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇，篩選目標(biāo)片段內(nèi)不同位點(diǎn)發(fā)生交換重組的純合單株，進(jìn)行光合測(cè)定和抽穗期調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在目標(biāo)區(qū)段的附近有一已報(bào)道的抽穗期基因EHD1，影響群體的抽穗期，為群體的光合QTL精細(xì)定位準(zhǔn)確性增加難度。該基因來(lái)源于IRAT109，表現(xiàn)為抽穗期延遲，母本純合片段單株的抽穗期均有所提前，而父本純合單株的抽穗期相對(duì)較遲，這一性狀與位

4、點(diǎn)的連鎖表現(xiàn)對(duì)表型檢測(cè)產(chǎn)生干擾。根據(jù)表型結(jié)合基因型數(shù)據(jù)分析，我們初步確定了在GH16-GH18內(nèi)約為200kb的片段與光合作用的相關(guān)性。
　　3.對(duì)BC4F1的5個(gè)樣本2組光暗處理，L1、L2、L3、DK1和DK3樣品轉(zhuǎn)錄組分析，數(shù)據(jù)表明，在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)，找到4個(gè)差異表達(dá)顯著的基因：LOC_Os10g30162.1編碼淀粉合酶Ⅱ或葉綠體前體，LOC_Os10g30156.1編碼熱激蛋白Hsp20蛋白結(jié)合域，LOC_Os10g3132

5、0.1編碼尿苷二磷酸葡萄糖醛酸/尿苷二磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)移酶蛋白家族，LOC_Os10g30560.1功能未知。在攜帶有供體IRAT109片段的材料 L1、L2和DK1中編碼淀粉合酶Ⅱ或葉綠體前體和編碼熱激蛋白Hsp20蛋白結(jié)合域基因的表達(dá)都是顯著低于珍汕97B，而編碼尿苷二磷酸葡萄糖醛酸/尿苷二磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)移酶蛋白家族基因表達(dá)卻有顯著提高。
　　4.轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)基因功能分析表明，導(dǎo)入目標(biāo)片段的轉(zhuǎn)錄本在捕光色素復(fù)合體（Light ha