水稻光合速率主效QTL-qPR10的精細定位與轉(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程，對于水稻產(chǎn)量的影響是極其巨大的。在我國乃至東南亞地區(qū)，水稻都是主要的糧食作物之一，面對當今世界糧食短缺的現(xiàn)狀，對于進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展如此緩慢，主要是由于其測定指標Pn受壞境影響過大，而且是復雜的多基因控制的數(shù)量性狀?，F(xiàn)階段報道的水稻光合QTL包含大量光合相關性狀的初步定位QTL，很少有精細定位的QTL。
　　本研究在初步定位的基礎上，沿用珍汕97B

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

3、，標記之間的物理距離縮小到200kb，構(gòu)建了精細的QTL定位分子標記。
　　2.在構(gòu)建的NIL群體中，通過分子標記輔助選擇，篩選目標片段內(nèi)不同位點發(fā)生交換重組的純合單株，進行光合測定和抽穗期調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在目標區(qū)段的附近有一已報道的抽穗期基因EHD1，影響群體的抽穗期，為群體的光合QTL精細定位準確性增加難度。該基因來源于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較遲，這一性狀與位

4、點的連鎖表現(xiàn)對表型檢測產(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性。
　　3.對BC4F1的5個樣本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，在目標區(qū)間內(nèi)，找到4個差異表達顯著的基因：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卻有顯著提高。
　　4.轉(zhuǎn)錄組差異表達基因功能分析表明，導入目標片段的轉(zhuǎn)錄本在捕光色素復合體（Light ha