目录
摘要Ⅱ
关键词Ⅱ
ABSTRACTⅢ
KEY WORDS1
引言3
1材料与方法....3
1.1 试验材料 3
1.2 田间种植 3
1.3 正常条件下种子发芽试验3
1.4低温发芽试验3
1.5 QTL定位3
1.6 数据分析4
2结果与分析4
2.1正常条件下亲本间种子活力表型4
2.2低温条件下亲本间种子活力表型5
2.3 CSSL群体种子活力分析6
2.4 水稻种子活力QTL定位8
3讨论11
3.1种子活力特征11
3.2亲本及CSSL群体种子活力分析11
3.3水稻发芽速度QTLs检测12
致谢12
参考文献13
水稻染色体片段置换系正常和低温条件下种子活力相关QTL定位摘要
水稻作为粮食作物，在世界上具有非常重要的地位。在水稻生长发育过程中，种子活力对水稻幼苗形成和产量具有重要意义。因此，需要培育发芽快，秧苗强，成活率高，抗逆性强的高活力水稻种子。本研究利用供体亲本粳稻日本晴和受体亲本粳稻越光，与其构建的染色体片段置换系（CSSL）群体，通过正常和低温条件下的种子活力鉴定，发掘水稻种子活力相关位点。以种子萌发率（GR）、成苗率（SR）和发芽指数（GI）为指标，亲本种子活力鉴定发现，供体亲本日本晴不论是在正常条件下还是低温条件下种子活力高于受体亲本越光。次数分布图显示，CSSL群体存在广泛的遗传变异，且具有超亲现象。进一步利用ICIM软件QTL定位显示，在正常条件下，以第3天发芽率（GR）为指标定位到10个与发芽率相关的QTLs，分别分布在1、2、3、4、6、8号染色体上；以GI指标，共鉴定到5个QTLs位点，分别分布于1、4、7和8号染色体上。其中，qGI1的贡献率（PVE）22.3339%，为主效QTL位点。在低温条件下，以第10天发芽率（GR）为指标定位到与有一个发芽率相关的QTL，位于在12号染色体上RM2972和RM2267标记之间。本研究这些研究结果将为进一步克隆与种子发芽有关 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
的QTL提供了重要基础。
引言
根据目前人类的增长速度来看，意味着在40年的时间里，世界粮食总产必须要从33亿吨增加到66亿吨以上，等于农业发展至今一万两千年的总产[1]。在世界范围内，平均水稻单产3.3吨/公顷。在主要的产稻国中，单产最高的是澳大利亚（6.3吨/公顷），其次是日本（6.21吨/公顷），第三是美国（6.18吨/公顷）。中国是6.1吨/公顷，印度是2.18吨/公顷[2]。水稻作为粮食作物，其重要地位相对于全世界范围来说都是不言而喻的。在中国，千百年来，人民的最主要的口粮就是水稻，特别是在南方地区，更是重中之重。在世界范围内来看，种植水稻的国家或地区有112个。全世界每年的水稻播种面积1.5亿公顷，印度最大为0.39亿公顷，占世界的百分之二十八；中国第二，0.33亿，占世界的百分之二十三。随着世界人口的不断增长，水稻的增长速度也在不断增加。中国人最主要的口粮水稻，其产量和品质主要就取决于水稻种子的活力好坏[3]。
在种子生长发育成完整植株的过程中，又主要依靠水稻种子的发芽率、成苗率及相关指数来判断[4]。同时，各种各样的非生物胁迫对水稻种子的危害也是十分大的，其中最重要的就是低温胁迫。在高维度地区，水稻经常会因为低温而减产。因此，揭示水稻种子活力遗传机理，提高种子活力对水稻生产具有重要意义[5]。
种子萌发（Seed germination）是种胚从相对静止状态变为生理活跃状态，并长成能自养生活的幼苗过程。根据种子吸水特点，可以分为三个阶段：开始阶段、滞缓阶段、重新大量吸水阶段[6]。在开始阶段，吸水后种子立即开始细胞器修复、酶活化等。进入吸水滞缓阶段，种胚细胞迅速生长，渗透活性物质如糖、氨基酸、钾离子大量累积，细胞壁和胚周围组织（如胚乳）变得疏松，最终引起胚轴伸长、胚突破种皮。种子发芽过程中营养物质（脂质、蛋白质、淀粉）被分解和利用，维持幼苗早期生长直至幼苗自养。赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）是植物生长的关键调控因子，在种子萌发过程中起主导作用[7]。除种子内部生理条件外，种子萌发还需要适宜的水分、氧气、温度等外部环境条件[6]。近年来自然灾害的频发，不同逆境胁迫如低温、干旱、盐等条件下的种子萌发已成为种子生物学研究的一个热点问题。
种子萌发是一个由多基因控制的复杂数量性状，近十年来基于QTL分析方法定位了多个水稻种子萌发QTLs。Fujino等[8]利用水稻回交重组自交系（BILs）群体定位到3个控制水稻种子低温发芽的QTLs qLTG31、qLTG32和qLTG4。Li等[9]利用染色体片段置换系（CSSL）在正常条件下定位了4个控制种子萌发的QTLs，同时将一个主效QTL qGR2精细定位到10.4kb内。利用重组自交系（RILs）群体，在低温和盐胁迫下分别共检测到9个和4个控制种子萌发的QTLs[10]；利用276个籼稻品种，在正常、干旱和盐条件下至少定位了35个种子活力相关位点[11]。至今，通过图位克隆法已成功克隆至少2个种子萌发相关基因qLTG31[9]和Sdr4[10]。此外，还克隆了多个水稻种子萌发基因如OsVP1、OsGA20ox1、OsFbx352、GD1[5]等。You等[12]利用IRAT109和珍汕97构建的重组自交系群体（RILs），通过施加外源ABA来研究种子发芽过程中ABA敏感的机制，并以相对发芽活力（RGV）和相对发芽率（RGR）为指标，利用复合区间作图法（CIM）和混合线性模型分析方法（MCIM）定位了6对上位性QTLs和5个ABA敏感的加性QTLs。Wang等[10]以种子发芽率（GR）和发芽指数（GI）为指标，采用多区间作图法（MIM）对IR28和大关稻构建的RIL群体进行QTL分析，共检测到10个位点。Li等[9]利用珍汕97和日本晴与构建的以珍汕97为背景染色体片段置换系（CSSL）定位了4个种子发芽相关的QTL位点，其中一个主效位点qGR2被精细定位到10.4 kb的区间内。

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