水稻粒形性状的QTL定位开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻是重要的粮食作物，随着人口的增长和人民生活水平的提高，对水稻的产量和品质提出了越来越高的要求。不同地区的消费者对于米粒性状有着不同的偏好，例如北方多以宽粒为主，南方更偏爱细长粒形。同样的情况在不同国家之间也有所表现，例如在日本，消费者更喜爱粒形较宽的粳稻品种，而美国和欧洲国家对于细长粒形更为偏好。开展水稻粒形基因的定位和功能研究，并将其应用到育种工作当中，有利于育成不同籽粒性状的水稻品种，满足不同地区消费者的需求，提高水稻附加值。

水稻粒形是由粒长、粒宽、长宽比、粒厚和粒重决定的。林荔辉等^[1]利用两个籼稻品种h359和acc8558为亲本杂交建立的重组自交系群，对水稻粒长、粒宽和粒重进行了分析，结果显示水稻粒重与粒长呈极显著相关，与粒宽显著相关。大部分学者认为粒长和粒宽存在一定的相关性。研究表明，糙米长和长宽比受母体基因型影响，糙米宽则受胚乳基因型影响^[2]。祈祖白等^[3]利用籼稻品种研究了籽粒外观品质，认为米粒的形状主要受到核基因控制，细胞质基因的作用不大。

利用不同作图群体和不同的定位方法，许多水稻粒形相关性状qtl已被定位。sun等^[4]利用两个籼稻品种珍汕97和slg构建了重组自交系群体进行籽粒大小性状的qtl定位，在bcf₂群体的957株中检测到一个比qgs5贡献率更大的粒重qtl qgw2a和qgl3，与之前定位到的qgs5一起，这3个qtl之间没有互作。zhang等^[5]利用特异性pcr片段的限制性长度变异标记，定位到一个gs3的等位位点qgl3，研究显示位于qgl3第10个外显子的第1092个碱基由c突变为a，可能引起了粒形的变化。谢婷婷等^[6]以元江普通野生稻与优良栽培稻亲本特青配置染色体片段代换系为材料，对水稻粒长、粒宽在内的6个性状进行定位。最终检测到12个与粒长相关的qtls，16个与粒宽相关的qtls。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：利用窄粒籼稻品种“澳桂占1号”与宽粒常规糯稻品种“竹云糯”杂交产生的f₂代进行粒形qtl的初定位，找到控制水稻粒形性状的qtl位点。

研究内容包括：遗传图谱构建；分子标记开发；测量f₂群体各单株籽粒长、宽、厚度，计算长宽比；鉴定f₂群体各单株基因型；利用软件qtl icimapping，结合单株表型及基因型，检测控制水稻粒形的qtl位点。

拟解决的关键问题：学习掌握设计到的各种实验操作，以及各类相关软件的使用。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

1、表性调查：

（1）粒长：游标卡尺量取谷粒长度（mm,不计芒），每单株10个重复，取平均值。

4. 研究创新点

1、构建分离群体的亲本材料粒形相差很大，有很大可能性定位到粒形主效位点；

2、亲本“澳桂占1号”为优质籼稻品种，稻米品质优良，竹云糯为籼糯稻品种，遗传背景与之相差不大，有利于对澳桂占1号的品种改良。

5. 研究计划与进展

研究计划：

1、2018年7月，按单株收取叶片，实验室内提取全基因组dna；

2、2018年8月-9月，筛选pcr扩增产物长度在两亲本之间具有多态性的分子标记，构建遗传图谱。现有标记之间物理距离过大的，自行设计新的indel标记。