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文檔簡介
1、選用稻米蛋白質(zhì)含量等品質(zhì)差異較大的7個秈型不育系(A)及相應(yīng)的保持系(B)與5個秈型恢復(fù)系(R)雜交,組成7×5不完全雙列雜交組合。測定了親本、F1和F2三個世代在兩年不同環(huán)境中4個稻米發(fā)育時期的稻米蛋白質(zhì)含量,以及親本、F1和F2三個世代成熟期種子的碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)等性狀。采用包括胚乳、細(xì)胞質(zhì)和母體植株等不同遺傳體系的基因遺傳主效應(yīng)及基因型×環(huán)境互作效應(yīng)在內(nèi)的三倍體種子非條件和條件遺傳模型及相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法,系
2、統(tǒng)地研究了上述秈型雜交稻稻米蛋白質(zhì)含量的發(fā)育遺傳規(guī)律;并分析稻米蛋白質(zhì)含量與其它稻米品質(zhì)性狀間的非條件和條件遺傳相關(guān)性,進(jìn)一步揭示了秈稻糙米重、稻米直鏈淀粉含量對稻米蛋白質(zhì)含量與其它品質(zhì)性狀間遺傳相關(guān)性的影響。主要結(jié)果如下: 秈稻稻米蛋白質(zhì)含量的遺傳發(fā)育研究表明,三倍體胚乳、細(xì)胞質(zhì)和二倍體母體植株在不同發(fā)育時期中的基因表達(dá)可以明顯影響稻米蛋白質(zhì)含量性狀的發(fā)育,特別是基因型×環(huán)境互作效應(yīng)對蛋白質(zhì)發(fā)育的影響更為明顯。胚乳、細(xì)胞質(zhì)和母
3、體植株基因在蛋白質(zhì)含量性狀的發(fā)育過程中逐漸被激活或關(guān)閉,其中以灌漿后期(開花后15~21d)和成熟期(開花后22~28d)控制蛋白質(zhì)含量發(fā)育的基因表達(dá)最為活躍。控制蛋白質(zhì)發(fā)育的三套遺傳體系的基因在不同發(fā)育階段的表達(dá)也有明顯差異,其中胚乳加性效應(yīng)和母體加性效應(yīng)的動態(tài)表達(dá)現(xiàn)象尤為顯著。在稻米不同發(fā)育時期控制蛋白質(zhì)含量性狀發(fā)育的加性主效應(yīng)正向相關(guān)以及顯性互作效應(yīng)的正向相關(guān)均已達(dá)到顯著水平。環(huán)境互作效應(yīng)對不同發(fā)育階段稻米蛋白質(zhì)含量發(fā)育的影響有著
4、明顯差異,其中加性互作效應(yīng)在蛋白質(zhì)的發(fā)育過程中表現(xiàn)為不斷的增加。利用非條件和條件遺傳分析的方法分析稻米蛋白質(zhì)含量與其它品質(zhì)性狀之間遺傳相關(guān)性的結(jié)果表明,在非條件分析時,秈稻稻米蛋白質(zhì)含量與糙米重間表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān),而與精米重、精米率之間則呈顯著或極顯著正相關(guān),但與糙米率的相關(guān)性不明顯。蛋白質(zhì)含量與糙米長、糙米長寬比和糙米長厚比等外觀品質(zhì)性狀間呈極顯著負(fù)相關(guān),與糙米寬之間則表現(xiàn)為極顯著正相關(guān),但與糙米厚、稻米堊白面積之間的遺傳相關(guān)性均未達(dá)
5、顯著水平。蛋白質(zhì)含量與直鏈淀粉含量間表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān),但與膠稠度間則呈顯著正相關(guān)。秈稻稻米蛋白質(zhì)含量與稻米各氨基酸之間的正相關(guān)關(guān)系均已達(dá)到極顯著水平。 利用條件分析方法排除糙米重性狀對蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)的影響,可以研究條件蛋白質(zhì)含量與稻米品質(zhì)性狀間的條件遺傳相關(guān)性。結(jié)果表明蛋白質(zhì)含量在給定糙米重性狀后(即排除了糙米重性狀對蛋白質(zhì)含量性狀表現(xiàn)的影響后),蛋白質(zhì)含量性狀與多數(shù)品質(zhì)性狀間的遺傳相關(guān)會發(fā)生明顯的改變,說明糙米重量的大小對蛋
6、白質(zhì)含量與稻米品質(zhì)性狀間的相關(guān)性會有顯著的影響。其中,蛋白質(zhì)含量給定糙米重后,與稻米碾磨品質(zhì)性狀之間的正向條件遺傳相關(guān)性均達(dá)到顯著或極顯著水平;胚乳、細(xì)胞質(zhì)和母體植株的基因遺傳主效應(yīng)以及基因型×環(huán)境互作效應(yīng)協(xié)方差的非條件和條件分析結(jié)果表明,糙米重的表現(xiàn)主要是通過改變成對性狀間的細(xì)胞質(zhì)主效應(yīng)及其環(huán)境互作效應(yīng),進(jìn)而影響蛋白質(zhì)含量與稻米碾磨品質(zhì)性狀間的遺傳相關(guān)性。條件蛋白質(zhì)含量與糙米長、糙米寬、糙米厚間表現(xiàn)為顯著或極顯著正相關(guān),而與糙米長寬比
7、、長厚比、堊白面積等性狀間的條件相關(guān)性不顯著;通過對不同遺傳體系協(xié)方差分量的非條件和條件分析發(fā)現(xiàn),糙米重的表現(xiàn)主要通過作用于成對性狀間的母體主效應(yīng)和細(xì)胞質(zhì)主效應(yīng)而負(fù)向的影響蛋白質(zhì)含量與糙米長、糙米寬以及糙米厚之間的相關(guān)性,但可以正向的影響蛋白質(zhì)含量與糙米長寬比、糙米長厚比之間的遺傳相關(guān)性,而對蛋白質(zhì)含量與堊白面積間的遺傳相關(guān)性影響未達(dá)到顯著水平。糙米重性狀對稻米蛋白質(zhì)含量與稻米直鏈淀粉含量、稻米膠稠度等蒸煮品質(zhì)性狀間的遺傳相關(guān)性影響也比
8、較大。成對性狀間協(xié)方差分量的非條件和條件分析結(jié)果表明,糙米重的表現(xiàn)主要通過改變成對性狀間的胚乳加性主效應(yīng)和細(xì)胞質(zhì)主效應(yīng)等相關(guān)性分量從而正向影響稻米蛋白質(zhì)含量與蒸煮品質(zhì)性狀之間的相關(guān)性;條件分析后成對性狀間的條件遺傳相關(guān)關(guān)系均未達(dá)到顯著水平。不同遺傳體系的遺傳相關(guān)性非條件和條件分析結(jié)果表明,糙米重性狀的表現(xiàn)主要通過正向的作用于稻米蛋白質(zhì)含量與稻米各種氨基酸之間的胚乳加性主效應(yīng)、細(xì)胞質(zhì)主效應(yīng)及其環(huán)境互作效應(yīng)和母體加性主效應(yīng)等相關(guān)性分量最終使
9、得成對性狀間的非條件遺傳相關(guān)性大于條件遺傳相關(guān)性;條件蛋白質(zhì)含量與各種氨基酸之間的條件遺傳相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)含量給定直鏈淀粉含量后(即排除了直鏈淀粉含量性狀對蛋白質(zhì)含量性狀表現(xiàn)的影響后),蛋白質(zhì)含量與大部分稻米品質(zhì)性狀間的表現(xiàn)型、基因型遺傳相關(guān)以及不同遺傳體系間的遺傳相關(guān)關(guān)系也有明顯改變。通過對胚乳、細(xì)胞質(zhì)和母體植株基因的遺傳主效應(yīng)以及基因型×環(huán)境互作效應(yīng)協(xié)方差的非條件和條件分析發(fā)現(xiàn),直鏈淀粉含量的大小主要通過作用于成對性
10、狀間的胚乳、母體植株核基因的遺傳主效應(yīng)而影響稻米蛋白質(zhì)含量與稻米碾磨品質(zhì)性狀間的遺傳相關(guān)關(guān)系;其中直鏈淀粉含量性狀可以負(fù)向的影響蛋白質(zhì)含量與糙米重、精米重、糙米率間的遺傳相關(guān)性,而正向的影響蛋白質(zhì)含量與精米率的遺傳相關(guān)性;蛋白質(zhì)含量給定直鏈淀粉含量后,與糙米重間的條件遺傳相關(guān)性呈顯著負(fù)相關(guān),而與其余碾磨品質(zhì)性狀間的條件遺傳相關(guān)關(guān)系均未達(dá)到顯著水平。不同遺傳體系的非條件和條件相關(guān)性分析結(jié)果表明,直鏈淀粉含量性狀的表現(xiàn)主要通過影響成對性狀間
11、的細(xì)胞質(zhì)主效應(yīng)、母體加性主效應(yīng)等相關(guān)性分量而改變蛋白質(zhì)含量與大部分外觀品質(zhì)性狀之間的遺傳相關(guān)性;其中直鏈淀粉含量性狀可以正向的影響蛋白質(zhì)含量與糙米長、糙米長寬比、糙米長厚比之間的遺傳相關(guān)性,而負(fù)向的作用于蛋白質(zhì)含量與糙米寬性狀之間的遺傳相關(guān)性,但對蛋白質(zhì)含量與糙米厚間的遺傳相關(guān)性影響不明顯;在排除直鏈淀粉含量對蛋白質(zhì)含量的影響后,條件蛋白質(zhì)含量與所有外觀品質(zhì)性狀間的條件遺傳相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。條件蛋白質(zhì)含量與稻米膠稠度之間的條件遺傳
12、相關(guān)關(guān)系仍表現(xiàn)為極顯著正相關(guān),但條件表現(xiàn)型、條件基因型協(xié)方差估計值明顯大于用非條件分析方法獲得的相應(yīng)協(xié)方差估計值;不同遺傳體系相關(guān)性分量的非條件和條件分析表明,直鏈淀粉含量性狀主要通過對胚乳主效應(yīng)、細(xì)胞質(zhì)主效應(yīng)等相關(guān)性分量的作用改變蛋白質(zhì)含量與膠稠度間的遺傳相關(guān)關(guān)系。除了條件蛋白質(zhì)含量與賴氨酸之間的條件協(xié)方差估計值稍小于非條件協(xié)方差估計值以外,條件蛋白質(zhì)含量與稻米其余氨基酸間的條件表現(xiàn)型、條件基因型協(xié)方差估計值均大于非條件分析方法獲得的
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