水稻糖分含量全基組關(guān)聯(lián)分析及同化物合成相關(guān)性狀QTLs驗(yàn)證.pdf

1、水稻產(chǎn)量的形成是源器官產(chǎn)生的同化物輸送到庫(kù)器官中固定下來(lái)的結(jié)果。籽粒發(fā)育的物質(zhì)來(lái)源主要有兩個(gè):抽穗前水稻植株中儲(chǔ)藏的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)和抽穗后冠層葉片光合作用產(chǎn)生的同化物。為了深入了解NSC各組分在水稻體內(nèi)的含量差異及它們對(duì)產(chǎn)量形成的影響，本研究利用533份核心種質(zhì)對(duì)水稻糖分含量進(jìn)行系統(tǒng)考察并對(duì)表型數(shù)據(jù)進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)。此外，葉片葉綠素含量及劍葉長(zhǎng)寬影響同化物合成，基于之前本課題組對(duì)核心種質(zhì)劍葉長(zhǎng)寬及葉片葉綠素

2、含量GWAS得到的顯著性位點(diǎn)，我們利用回交群體對(duì)這些顯著性位點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　結(jié)果如下:
　　1.對(duì)核心種質(zhì)不同亞群間糖分含量進(jìn)行差異顯著性分析。結(jié)果表明，糖分含量不同程度受到群體結(jié)構(gòu)的影響，葡萄糖、果糖和淀粉受到的影響小，蔗糖受到影響大，由于可溶性糖主要由蔗糖組成，故在亞群間變化也較大。與抽穗期相比，成熟期所有亞群中可溶性糖與淀粉含量均出現(xiàn)下降，秈稻莖中可溶性糖含量下降比粳稻莖中多，主要體現(xiàn)為蔗糖含量下降。
　　2

3、.對(duì)核心種質(zhì)抽穗期和成熟期糖分含量進(jìn)行相關(guān)性分析。大部分糖分之間有顯著(P＜0.05)或極顯著(P＜0.01)關(guān)系。在抽穗期同一糖分不同組織間存在極顯著相關(guān)性，其中淀粉的相關(guān)系數(shù)均超過(guò)0.500，莖與劍葉之間最高為0.728;同一組織中不同糖分大都有相關(guān)性，其中少數(shù)為負(fù)相關(guān)，莖中葡萄糖和果糖含量相關(guān)系數(shù)為0.645，可溶性糖與蔗糖含量相關(guān)系數(shù)為0.698;在成熟期同一糖分不同組織間存在極顯著相關(guān)性，其中葡萄糖的相關(guān)系數(shù)均超過(guò)0.500;

4、不同組織中蔗糖和可溶性糖含量相關(guān)系數(shù)均高于0.500。
　　3.對(duì)GWAS檢測(cè)到的糖分含量相關(guān)顯著性位點(diǎn)進(jìn)行分析。用線性混合模型(LMM)和多位點(diǎn)混合模型(MLMM)共同檢測(cè)到250個(gè)糖分含量相關(guān)和19個(gè)蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的顯著性位點(diǎn)。其中一個(gè)與果糖含量相關(guān)的顯著性位點(diǎn)與可溶性淀粉合成酶基因SSSⅡ-2的物理位置接近。
　　4.對(duì)可溶性淀粉合成酶基因SSSⅡ-2進(jìn)行多樣性分析。發(fā)現(xiàn)該基因由8個(gè)外顯子和7內(nèi)含子構(gòu)成，有4種主要的單倍