:水稻是我国最重要的粮食作物，在我国国民的日常生活和整个国民经济中发挥着非常重要的作用。水稻穗下节间长度是影响水稻倒伏而影响水稻产量的重要性状之一，水稻穗下第一节间长度影响更为显著。本研究调查了504份品种穗下第一节间长度的表型值与本自然群体的262对SSR基因性数据进行性状标记的关联分析。把自然群体共分为5个亚群并对亚群的连锁不平衡程度进行分析，共检测到11个与水稻穗下第一节间长度相关联的SSR标记，分别为RM249、RM1-003、RM301、RM5804、RM498、RM416、RM437、RM6976、RM264、RM258、RM7170。本研究检测到147个等位变异，其中有87个效应值为正的优异等位变异，增加水稻穗下第一节间的长度。这些优异等位变异可用于培育穗下第一节间长度较长的亲本提供了遗传信息基础。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1试验材料与方法2
1.1试验材料与材料种植 2
1.2收集田间材料和表型鉴2
1.3 数据分析2
1.3.1表型分析2
1.3.2 自然群体多样性分析 3
1.3.3 群体结构分析 3
1.3.4 连锁不平衡分析 4
1.3.5 农艺性状关联位点以及优异等位变异的确定 4
2 实验结果与分析4
2.1 504份水稻材料穗下第一节间长度表型变异 4
2.2 自然群体SSR标记多样性和多样性分析 4
2.3 504份水稻材料的群体结构分析 5
2.3.1亚群间的遗传关系 6
2.3.2 各亚群的遗传多样性7
2.4 连锁不平衡分析 8
2.5与水稻穗下第一节间长度显著关联的SSR标记位点及表型变异解释率9
2.6 水稻穗下第一节间长度显著关联的优异等位变异及其典型载体材料9
3 讨论 10
致谢11
参考文献12
水稻穗下第一节间长度的遗传变异及有利等位基因发掘
引言
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引言
水稻是世界上三十多亿人口的主要粮食[1]。根据统计,目前全球水稻种植面积分布很广。以现在的生产水平来说，水稻可以达到4吨/每公顷以上的产量。杂交稻首先在我国大面积生产,紧接着继续推广到亚洲各水稻主产国[23]。根据Khush等估计,为了满足日益增长的需求,再过几十年水稻产量至少需增加40%。目前,利用杂种优势对提高水稻单位面积产量而言非常有效的渠道。水稻一直看作为经济作物它的经济系数不仅比较稳定而且很难再提高。因为提高水稻的生物量是提高水稻的经济系数需要和基础,但是生物量的提高会降低水稻的抗倒性,抗倒性降低它的产量就会降低,从而达不到人类理想的水稻性状。水稻的倒伏问题一直是制约水稻单位面积产量的重要因素。水稻穗下节间长度是水稻株高的主要构成因子之一。水稻穗下节间相关性状与倒伏密切相关[4],穗下第一节间的长度对水稻倒伏的影响明显,水稻穗下第一节间长度不仅影响水稻倒伏,还会影响到水稻的谷粒产量。穗下第一节间的长度间接的影响水稻产量。只要使水稻穗下的第一节间长度增长,穗下靠地的节间长度越短水稻的抗倒性得到加强。不断发掘、利用水稻穗下第一节间伏性状相关QTL,选育出优良变异品种,从而增加水稻穗下第一节间长度的有利基因,找出新时期理想水稻穗下节间长度尤其是第一节间从而高产育种相结合的重要育种方向。本试验发掘和定位水稻穗下第一节间相关QTL,进行一系列的相关关联分析,为水稻穗下第一节间遗传变异及有关有利等位基因在育种上的应用提供理论依据和中间材料。
这些年来,以分子标记与性状调节基因之间的连锁不平衡为根本的关联分析的报道逐渐增多成为了研究植物数量性状遗传方面重要的手段。关联分析和连锁分析相比较有减短构建作图分析的时间、分析可达到单基因上的水平和同时检测到同座位的多种等位基因等特点[1]。到现在几乎没有与穗下第一节间长度有关联的优异等位变异的研究调查或者调查报道,因此我们选择了用全基因组关联分析的方法研究水稻资源中控制第一节间长度并能促进第一节间生长方面有优势的调查方法。
1 试验材料与方法
1．1 试验材料与材料种植
本次研究用的试验材料共有523个在实验室保的存自然品种水稻资源，因某些原因丢失了19份材料最终收集到的数据资源只有504份材料，因此往后的分析以504个数据为基础。这些材料主要来源于我国部分省份，少一部分材料来自越南。这些材料品种地理分布跨度从118.62°E跨到32.07°N。均来自于大学杂交稻种质创新实验室。对于所有品种，5月播种，将管理30天左右的幼苗移植到田地上，行间距20cm，株间距17cm。
1.2 收集田间材料和表性鉴定
2018年10月末收回504份实验材料，把一个品种水稻株绑在一起带回实验室，每株选产量质量差不多的用直尺测量水稻穗下第一节间的长度。每个材料测量3个单株取平均值为一个重复的值，再把三个重复的平均值作为表型值。
1.3 数据处理
1．3．1 表型分析 将整理好的504份自然水稻品的穗下第一节间长度的表型数据运用Microsoft Excel 2013软件分别计算出表型数值的平均数（average）、标准差（standard deviation，SD）、最大值（maximum）、最小值（minimum）、变异系数（coefficient of variation,CV）、广义遗传率（generalized heritability）；并用方差分析软件进行方差分析。广义遗传率要用以下公式计算：


1．3．2 自然群体遗传多样性分析 504份水稻品种资源各标记位点的等位基因数、基因多样性和多态性信息含量（PIC）都利用PowerMarker3.25统计软件进行计算[6]。
等位基因数的计算公式如下：


其中，Pij为第i个位点上第j个等位变异的频率；Aij为总群体中第i个位点上第j个等位变异出现的次数；m为总群体中第i个位点上所有等位变异出现的次数。

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