水稻是全球最重要的粮食作物之一，中国每年种植水稻达3070万公顷，水稻籽粒中矿质元素对人类健康发展和植物生理作用起着至关重要的作用，所以对水稻籽粒中控制矿质元素含量积累的相关数量性状位点的研究显得尤为重要。本实验以种植于湖南长沙地区的籼稻品种IR26为轮回亲本，粳稻品种韭菜青为供体进行杂交和连续回交获得BC4F1，通过分子标记辅助选择的方法构建了92个染色体片段置换系。共测定了11种元素的含量，其中6种是重金属，分别为Pb、Cr、Co、Cu、Mn、Mo。重金属元素共检测到9个QTLs位点，6个QTLs增效等位基因来源于粳稻韭菜青，2个QTLs增效等位源于籼稻IR26，贡献率为9.11-25.68%，加性效应为0.0032~2.9349。检测到QTL位点的非重金属分别是Na、B、K、P和Mg，共检测到5个QTLs，增效等位基因都源于粳稻韭菜青，贡献率为17.72~26.38%，加性效应为0.2535-206.1180。其中贡献率大于20%的主效QTL有5个，分别是qMo-8、qNa-2、qK-9、qP-9和qMg-9。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法3
1.1试验材料与种植 3
1.2SSR标记及检测方法3
1.3DNA提取3
1.4PCR扩增 4
1.5电泳、固定与银染4
1.6基因型分析4
1.7矿质元素含量的测定 4
1.7.1 籽粒消煮 4
1.7.2 ICPMS元素含量测定 4
1.8 数据处理 4
2结果与分析 5
2.1 CSSL群体及亲本的性状表现 5
2.2 CSSL群体各性状的相关性分析 6
2.3 QTL分析 6
3 讨论 8
致谢9
参考文献9
基于CSSL群体水稻籽粒矿质元素积累的QTL定位
引言
引言
作物数量性状位点定位的实质就是确定与数量性状基因座相连锁的分子标记及其在染色体上的位置。QTL定 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
位的前提是要找到具有极端相对性状的两个纯系亲本构建的一个合适的作图群体，为了排除遗传背景的干扰，本实验选择染色体片段置换系（CSSL）作为覆盖水稻全基因组的作图群体，其优点为：单一性，指受体亲本中只有一个或几个来自供体亲本的染色体片段，其余部分仍为受体的遗传背景；可分割性，数量性状一般都较为复杂，而CSSL可以将其转化成单一的孟德尔遗传因子，从而更加简便的来分析QTL；稳定性，因为染色体片段置换系是永久性分离群体，所以可以在同一试验环境下进行多次试验，这样就可以减少环境因素的影响，更准确高效地定位QTL。
CSSL群体的构建需要将亲本进行杂交、回交和自交，最后结合分子标记辅助选择，从而形成一系列近等基因系，即每个染色体片段置换系基因组内部只包含供体亲本的个别纯合的染色体片段，其他部分都和受体亲本一样[1]。后续的实验中，我们可以将具有相同遗传背景的CSSL杂交，从而在较短时间内聚合位于不同染色体上的优良基因，使之产生多个优良性状。最早用CSSL群体进行定位的植物是番茄[2]，Eshed 等将栽培番茄Lycopersicon esculentum cv.M82 受体与野生番茄L. pennellii LA716 供体结合，使用分子标记法，构建了覆盖全基因组的CSSL。之后CSSL便被广发用于各种作物数量性状的定位，林静[3]等以籼稻品种9311为受体粳稻品种日本晴为供体构建95个染色体片段置换系，定位控制水稻赖氨酸含量的QTL，并用代换作图法鉴定了4个与赖氨酸含量相关的QTL，分别位于第8、9、12条染色体上。以昌辉121和越光互为遗传背景构建染色体片段置换系，涂青华[4]等选取了625对SSR引物对昌恢121和越光进行多态性分析，其中 307 对引物扩具有多态性，多态率达49.12%。彭军成[5]等以Sasanishiki/Habataki衍生的CSSL群体为材料，对其衍生的39个单片段代换系精米蛋白质含量进行测定，并对相关QTL分析定位。
本实验中，通过低世代多次回交，在较早世代进行MAS，然后根据各单株的标记基因型，构建遗传连锁图，再把选中的单株回交，同时在各世代都进行MAS，最后将包含单一目标片段的单株自交，使目标片段纯合，从而构建CSSL群体。染色体片段代换，简单来说，可分为单片段和多片段代换，即有一个或多个供体亲本的染色体片段。评价染色体片段置换系的构建是否成功，主要看片段的长度、供体片段的基因组覆盖率、构建的株系的数目和株系包含的供体染色体片段的数目这些方面 [1]。与在高世代进行分子标记辅助选择的方法相比，这种在较早世代进行分子标记辅助选择的构建方法的缺点是低世代时，要进行大量的实验室工作，但其优点是田间工作量大大减少，并且构建的速度快[6]。
QTL定位的方法即是借助具有高度多态性的分子标记进行QTL分析，它的原理是：不同基因的表型值会在其与分子标记连锁时有显著差异，与分子标记相连锁的QTL的位置和效应便可通过分析这种差异得到[7]。主要包括将具有相对性状的纯系亲本间的杂交，获得目标作图群体，然后构建遗传连锁图，并且检测各分离世代群体中个体的标记基因型值和性状数量值，最后分析标记基因型值和QTL之间的连锁相关性，估计QTL的相关遗传参数。
多态分子标记有很多种，比如RFLP、SNP、EST、STS、SSR等等，对分子标记的要求是多态性好、位点分布均匀、成本低、共显性、易于检测，并且与遗传连锁图谱的构建密切相关，而SSR标记就具有以上优点，SSR等位基因间的差异即为PCR扩增片段的长度的差异。标记方法也有多种，比如单标记、双标记和多标记法，这是按照标记数目的不同；按照统计分析方法的不同，也可以分为回归及相关分析法、方差与均值分析法、矩估计及最大似然法等；而按照标记区间数的不同又可分为零区间作图、单区间作图和多区间作图法；此外，有些试验中还需要综合运用不同的方法，比如多区间作图、多性状作图、复合区间作图等。本实验采用的是单标记法（就是要进行假设测验、方差分析、回归分析或似然比检验，若单个标记基因型数量性状均值的差异显著，则表明该数量性状基因座与分子标记连锁。）这种方法没有必要构建完整的分子标记图谱，可以很简单地将标记和数量性状联系起来，当标记数有限而缺乏连锁图谱时，适宜采用此种方法。但它的不足之处是：不能识别标记是同一个还是多个QTL连锁，不能估计可能存在的QTL的位置，且由于重组率的混淆，有可能会低估了QTL的效应。
控制矿质元素含量的数量基因位点在前人已多有报道，Ana[8]等利用特青×rufipogon导入系检测控制糙米中Ca、Cu、Mg、P、Fe、Zn、Mn、K等元素含量的QTL，共检测到31个QTL，控制锌含量的QTL位于第5、8、12染色体；控制钙含量的QTL位于第1、4、5、9、10、11、12染色体；控制铁含量的QTL位于第2和第9染色体；控制锰含量的QTL位于第1、2、3、10 染色体；控制铜含量的 QTL位于第6染色体。孙明茂[9]等利用F3家系群对水稻籽粒中Fe、Se、Zn、Cu,Mn、Ca、Mg、K、Na、P这十种矿质元素进行了定位，除了5、6、9、12这四条染色体上没有检测到位点，其余都有相关QTL分布。胡标林[10]等以202个协青早B//协青早B/东乡野生稻回交重组自交系（BIL）BC1F5株系为材料，采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICPAES）法，测到了钙、镁、铁、锌、锰、铜、硒等7种矿质元素含量，并且应用149个DNA标记，采用复合区间作图法对这7种矿质元素含量的QTL进行了分析。

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