控制稻米蛋白質(zhì)含量QTLqPC-8的初步定位.pdf

1、水稻是目前世界上最重要的糧食作物之一。隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)稻米品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。因此培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的水稻品種已成為育種家不斷追求的目標(biāo)。稻米中的蛋白質(zhì)含量是衡量稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)之一，也是影響稻米食味品質(zhì)的重要因素。因此，開(kāi)展稻米蛋白質(zhì)含量的遺傳解析研究對(duì)培育滿足不同需求的高品質(zhì)水稻品種具有重要的理論和實(shí)踐意義。
　　本實(shí)驗(yàn)室以前以蘇御糯為供體，桂朝2號(hào)為輪回親本，構(gòu)建了一套淀粉合成相關(guān)基因的近等基因系，籽粒蛋白質(zhì)含量

2、的測(cè)定表明，NIL-SSⅢ-2S的蛋白質(zhì)含量顯著低于NIL-SSⅢ-2G，暗示了在SSⅢ-2基因附近存在一個(gè)控制蛋白質(zhì)含量的QTL，命名為qPC-8。本研究以NIL-SSⅢ-2S為材料，與輪回親本桂朝2號(hào)(NIL-SSⅢ-2G)雜交，構(gòu)建回交自交群體，利用分子標(biāo)記對(duì)qPC-8進(jìn)行了精細(xì)定位，構(gòu)建了qPC-8的近等基因系，比較了qPC-8近等基因系籽粒中4種儲(chǔ)藏蛋白含量。主要結(jié)果如下:
　　1.為了驗(yàn)證qPC-8的穩(wěn)定性，我們201

3、4年于海南陵水縣種植以桂朝2號(hào)為背景的一套淀粉合成相關(guān)基因的近等基因系。籽粒蛋白質(zhì)含量分析表明，其中有5個(gè)近等基因系材料的蛋白質(zhì)含量顯著低于輪回親本，包括NIL-SSⅠS，NIL-SSⅡ-1S，NIL-SSⅡ-2S，NIL-SSⅡ-3S和NIL-SSⅢ-2S。該結(jié)果初步暗示了在這些近等基因系中的導(dǎo)入片段上存在控制蛋白質(zhì)含量的QTL，而且NIL-SSⅢ-2S的表現(xiàn)穩(wěn)定，即qPC-8是穩(wěn)定遺傳的。
　　2.利用NIL-SSⅢ-2S（q

4、PC-8）與桂朝2號(hào)雜交，形成BC7F2、 BC7F3群體，并分別在揚(yáng)州正季和海南種植，考察了每個(gè)群體內(nèi)的各單株糙米蛋白質(zhì)的含量，結(jié)合各單株基因型，進(jìn)行了QTL初步定位。QTL分析表明，在來(lái)自于蘇御糯的供體片段了檢測(cè)到了兩個(gè)QTL，qPC-8.1和qPC-8.2。其中qPC-8.1位于標(biāo)記XY-7和RM22544之間，物理距離約為600kb;qPC-8.2位于標(biāo)記XY-11和XY-20之間，物理距離約為3600kb。
　　3.為進(jìn)

5、一步驗(yàn)證qPC-8.1和qPC-8.2的存在、縮小它們所在的定位區(qū)間，我們?cè)贐C7F3群體中選取了qPC-8.1和qPC-8.2目標(biāo)區(qū)段內(nèi)基因型為雜合的單株繼續(xù)種植，形成BC7F4群體，并且在XY-7～RM22544、XY-11～XY-20區(qū)間內(nèi)設(shè)計(jì)具有多態(tài)性的標(biāo)記，進(jìn)行精細(xì)定位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在XY-11～XY-20之間的qPC-8.2沒(méi)有能重復(fù)檢測(cè)到，而qPC-8.1能被再次檢測(cè)到，并最終將qPC-8.1（qPC-8限定在XX-13和54

6、16-2之間約161kb的范圍內(nèi)。基因預(yù)測(cè)表明，在該區(qū)間內(nèi)存在28個(gè)可能的ORFs。
　　4.根據(jù)BC1F4群體中各單株在XX-13和5416-2標(biāo)記間的基因型，構(gòu)建了qPC-8的近等基因系。該近等基因系除了在株高性狀上具有差異外，在其他農(nóng)藝性狀上，包括劍葉長(zhǎng)、分蘗數(shù)、穗長(zhǎng)、粒長(zhǎng)、粒寬等均沒(méi)有顯著差異;進(jìn)一步分析近等基因系的蛋白質(zhì)含量，與NIL-qPC-8G相比，NIL-qPC-8S的總蛋白質(zhì)含量顯著降低;儲(chǔ)藏蛋白的分析表明，NI