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： 杂草稻遗传多样性与表型变异及其关联研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 杂草稻遗传多样性与表型变异及其关联研究/.蔡海滨著/.卢宝荣, 王云月指导 |
| 出版发行项： | 2022.12.10 |
| 载体形态项： | 90页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院, 学号2016110013 |
| 提要文摘： | 丰富的遗传多样性和优良种质资源是栽培稻育种以及品种改良中最重要的物质基础，而野生近缘物种所包含的遗传变异是栽培稻育种和品种改良最直接的遗传变异来源。其中，杂草稻（weedy rice, Oryza sativa f. spontanea）是栽培稻同属同种的近缘杂草类型，可以在稻田中与栽培稻共生，但是在落粒性、休眠性以及其他杂草特性上明显不符合生产需求。近些年来的研究表明，杂草稻在演化过程中形成了很多栽培稻所不具备的优良性状，包括能够适应不利环境条件的生理特性和极其丰富的遗传变异。因此，杂草稻种质资源的收集保存、鉴定分类以及合理利用，对于推动栽培稻分子辅助育种和品种改良具有重要的意义和价值。本论文以江苏省不同地区的杂草稻群体为研究对象，拟解决以下科学问题：（1）不同地区杂草稻群体的遗传多样性水平是否存在差异，哪些地区的杂草稻群体具有较为丰富的遗传多样性？（2）不同地区杂草稻群体的表型性状是否存在较大的变异，哪些关键性状可以作为优良种质资源的鉴定指标？（3）不同地区杂草稻群体之间的遗传变异与表型性状差异是否存在相关性，有哪些关键的关联变异位点？ 为了回答上述科学问题，本论文采集了江苏省不同地区的21个杂草稻群体并以其为研究材料，结合分子标记技术、同质园实验等实验方法，利用多态性位点、遗传多样性、表型性状变异以及关联分析等数据分析方法，探究江苏省杂草稻群体的遗传多样性和表型变异特征及其相关性。获得主要结果如下： 1. 基于江苏省不同地区的21个杂草稻群体，利用SSR分子标记技术，遗传多样性分析结果表明，江苏省杂草稻群体整体表现出较高的遗传多样性（He = 0.335）。其中，南通如皋（WJ-NT1, He =0.590）、淮安盱眙（WJ-HA2, He =0.497）以及南通市辖（WJ-NJ3, He =0.463）的杂草稻群体遗传多样性相对更高。另外，按照苏南、苏中、苏北3个区域对杂草稻群体进行划分，发现苏中区域的杂草稻群体遗传多样最高（He = 0.405），其次是苏北区域的杂草稻群体（He = 0.347），苏南区域的杂草稻群体遗传多样性最低（He = 0.216）。AMOVA分析表明，江苏省杂草稻群体的遗传多样性主要来自于群体间（35%），而杂草稻群体内的遗传多样性贡献较小；主成分分析和遗传结构分析结果也发现，江苏省杂草稻群体具有较为丰富的遗传多样性，不同地区杂草稻群体之间在遗传成分上存在明显差异。同时，遗传分化指数FST计算结果显示，江苏省不同地区的杂草稻群体之间存在明显的遗传分化（FST = 0.027~00813）。以上结果表明，江苏省不同地区的杂草稻群体具有丰富的遗传变异，可能有重要的潜在育种价值。 2. 通过设计同质园实验，对江苏省杂草稻的 18个表型性状进行表型进行测量与分析，结果显示，杂草稻群体的18个表型性状均表现出一定的变异（多样性指数DI = 0.15～2.12），且杂草稻群体的分蘖数、齐穗期、穗长、结实率等性状表现均优于栽培稻。其中，结实率的多样性指数最大（DI = 2.12）, 稃毛的多样性指数最小（DI = 0.15）。此外，通过分析杂草稻群体内部的表型性状变异，发现江苏省不同地区杂草稻群体在株高、始穗期、穗长、单株种子数、结实率等性状上均存在较为明显的变异。聚类分析，可以将江苏省21个杂草稻群体划分为四个主要类群，第Ⅲ类群主要来源于苏南地区，南通如皋群体综合性状最优（D = 0.715）；第Ⅳ类群仅为苏北淮安盱眙WJ-HA2，综合性状最差（D = 0.549），聚类分析结果与群体来源地有一定的相关性，苏北地区杂草稻群体普遍综合性状较低。另外，始穗期、实粒数、第一节间长、齐花期、落粒性、叶毛、分蘖数、株高、始花期9个表型性状与综合评价D值之间呈现明显的正相关关系（R2 = 0.997），可作为杂草稻种质资源综合评价的候选指标。上述结果表明，江苏省杂草稻群体在表型性状上具有丰富的变异，并且不同地区杂草稻群体表型性状的综合评价指数差异较大，可以选择性的进行杂草稻优良种质资源收集与保护。 3.杂草稻群体的遗传多样性与表型变异多样性指数相关性分析结果显示，株高和千粒重与有效等位基因数目呈现显著的正相关关系（R2 = 0.421和0.426， P < 0.05）此外，基于23个SSR 位点的基因型数据和18个表型性状数据进行关联分析，结果显示，SSR 位点与不同表型性状之间存在广泛的关联。在 P ＜ 0.01的显著水平下，GLM分析结果显示，17个SSR标记与17个性状显著关联，并且不同表型性状的解释率在5.10%～30.27%之间。例如，齐花期、齐穗期、剑叶长宽比同时与RM1、RM223标记显著关联，贡献率分别为10.86%、10.27%、19.93%、10.39%、11.06%和14.62%。MLM分析结果也表明不同SSR位点与表型性状之间存在显著的关联性。这些结果表明，江苏省杂草稻群体的遗传多样性与表型性状变异之间存在一定的相关性，并且特定表型性状的变异可能与SSR位点之间的关联有关。 综上所述分析结果表明，杂草稻群体具有丰富的遗传多样性，而且杂草稻的遗传多样性是与其地理隔离和空间分布、基因交流水平以及环境的差异有关。同时，杂草稻群体的表型性状也有很大的变异，特别是在某些形态性状优于栽培稻，如分蘖数、齐穗期、穗长、结实率等性状明显优于栽培稻，表型性状的差异可能与适应不同环境以及与栽培稻基因交流有关。并且二者之间存在一定程度的相关性，SSR位点及其连锁的功能基因与特定表型性状之间的显著关联性可能发挥了重要的作用。本论文首次通过遗传多样性和表型性状的探究，较为全面、系统的探讨了江苏省杂草稻群体丰富的种质资源，为杂草稻种质资源在未来的辅助育种以及栽培稻品种改良等方面的提供了重要的理论依据。同时本论文仍存在一些尚未解决的问题，例如：本论文中鉴定杂草稻优良种质资源的指标在其他地区的杂草稻中是否使用？与特定表型性状显著关联的位点涉及哪些重要的功能基因？地理位置不同对于杂草稻群体种质资源的形成是否具有影响？这些问题都还有待未来的研究进一步探究和验证。 |
| 并列题名： | Association between genetic diversity and phenotypic variation in weedy rice population eng |
| 题名主题： | 杂草稻 遗传多样性 微卫星分子标记 表型变异 栽培稻 种质资源 学位论文 |
| 中图分类： | S432.1-533 |
| 个人名称等同： | 蔡海滨 著 |
| 个人名称次要： | 卢宝荣 指导 |
| 个人名称次要： | 王云月 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |