水稻精米蛋白質(zhì)和氨基酸含量QTL定位及遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、蛋白質(zhì)在稻米中的含量僅次于淀粉。作為主食之一的大米，是人們攝取蛋白質(zhì)的主要來源之一。稻米蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量為數(shù)量性狀，利用分子標(biāo)記研究相關(guān)性狀的遺傳基礎(chǔ)和QTt，定位，可以為稻米營養(yǎng)品質(zhì)的遺傳改良提供理論依據(jù)；采用傳統(tǒng)育種方法很難對其進(jìn)行研究，而分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)的發(fā)展為改良稻米蛋白質(zhì)和氨基酸含量提供了有利途徑。本研究利用來自珍汕97B和德隴208雜交組合的重組自交系群體(珍汕97B/德隴208群體)對稻米蛋白質(zhì)、17種氨基酸含量

2、和氨基酸總含量等共19個(gè)性狀進(jìn)行系統(tǒng)研究，綜合分析2004年和2005年數(shù)據(jù)，得出以下幾個(gè)主要結(jié)果： 1、t測驗(yàn)(t-test)表明，兩個(gè)親本的蛋白質(zhì)、17種氨基酸和總氨基酸含量存在顯著差異(p=0.01)。珍汕97B的蛋白質(zhì)、17種氨基酸和總氨基酸含量在2004年和2005年均高于德隴208，重組自交系表現(xiàn)出雙向超親分離，近似于正態(tài)分布。 2、同一性狀在2004和2005年兩年間的相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了顯著水平。其中蛋白質(zhì)含

3、量的相關(guān)性最小，其次為酪氨酸和甘氨酸，而總氨基酸、蘇氨酸、丙氨酸和谷氨酸的相關(guān)系數(shù)較大。這說明稻米蛋白質(zhì)含量與氨基酸含量相比，遺傳力相對較低，更容易受到環(huán)境條件的影響。氨基酸含量與蛋白質(zhì)含量間的相關(guān)性分析表明，所有氨基酸含量與蛋白質(zhì)含量間均呈極顯著相關(guān)。 3、2004年和2005年分別檢測到49個(gè)和65個(gè)QTL，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為4.0-43.7％。由于大多數(shù)的QTL都成簇分布，故初步將其歸納為29個(gè)染色體區(qū)域，即29個(gè)染色體

4、簇。兩年均檢測到的QTL簇有3個(gè)，分布于第1、7、9染色體。其中第1染色體RM493-RM562和第7染色體MRG186-MRG4499的QTL，簇幾乎同時(shí)影響所有的性狀，兩個(gè)QTL簇中的珍汕97B等位基因分別起減效和增效作用；兩年都檢測到位于第9染色體RM328-RMl07的QTL影響賴氨酸含量，其中德隴208等位基因起增效作用。 4、綜合考察兩年數(shù)據(jù)，將蛋白質(zhì)和總氨基酸含量遺傳基礎(chǔ)分解為主效QTL、上位性QTL和QTL與環(huán)境

5、間的互作。結(jié)果表明：稻米蛋白質(zhì)和氨基酸含量主要受主效QTL控制，上位性QTL對表型也起重要作用，其遺傳效應(yīng)會(huì)受到環(huán)境條件的影響，遺傳效應(yīng)會(huì)因遺傳背景和外界環(huán)境的差異而發(fā)生改變。 5、將本研究定位的蛋白質(zhì)和氨基酸含量QTL與氨基酸代謝途徑相關(guān)基因位置比較，發(fā)現(xiàn)有很多QTL所在區(qū)間與編碼氨基酸代謝途徑的酶的基因所在區(qū)間一致。在定位的29個(gè)QTL區(qū)域中，有7個(gè)區(qū)域與編碼氨基酸代謝途徑的酶的基因相對應(yīng)。這樣的酶基因共有15個(gè)，其中2個(gè)與