水稻落粒性全基因组关联分析
关键词：水稻；落粒；鉴定方法；全基因组关联分析
Genome-wide Association Analysis of Grain Shattering in Rice
Abstract： Moderate grain shattering is an important trait of rice production, and then it is important to carry out the genetic mapping for grain shattering. In this study, the evaluation of grain shattering and the genome-wide association analysis were conducted using 283 rice accessions. Results showed that the 283 accessions can be pided into indica and japonica by principal component analysis with 700K SNPs data. The significant phenotypic variations were observed in the population; The breaking tensile strength (BTS) were 10.08-228.68, 20.03-173.95 and 10.08-228.68 in whole, indica and japonica population, respectively. Correlation analysis showed that the grain shattering significantly and positively correlated with longitude. GWAS analysis detected a total of 17 SNPs loci related to grain shattering. These results provide the basis for gene cloning and rice breeding in the future.
Key words: rice; shattering；physiological base；GWAS
目 录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
0 引言1
1 材料与方法3
1.1 实验材料3
1.2 材料田间种植3
1.3 籽粒落粒难易程度性状鉴定3
1.4 其他表型鉴定4
1.5 数据分析4
1.6 群体结构和连锁不平衡4
1.7 关联QTLs位点、候选基因4
2 结果与分析4
2．1 群体结构4
2．2 籽粒落粒难易程度表型分析5
2.3 相关性分析 . 7
2.4 籽粒落粒性的全基因组关联分析... 7
3 讨论8
致谢9
参考文献 10
附表1 283份试验材料来源信息
附表2 关联locus、候选基因信息
水稻落粒性全基因组关联分析
引言
作为世界上重要的粮食作物，水稻，是从野生杂草发育而来。水稻作为全世界超过50%的人口的主要初级食物，在水稻生产和消费中90%以上都的在亚洲。关于亚洲栽培稻的起源在之前一直是一个困扰生物学家多年的难题，其中最主要的问题就是亚洲栽培稻是在哪里何时被驯化成栽培稻的［1-3］、水稻是一次性还是多次性从不同的祖先人工驯化而来的。在之后的历史调查中，专家发现了一些蛛丝马迹，专家认为目前亚洲栽培的水稻大约是在10000年以前从野生稻经人工驯化而来，在我国的长江中下游地区考古发现了这一时期人工使用水稻的证据［4-5］。众所周知，与野生稻相比，落粒性的减弱、种子休眠性的降低、更紧凑的株型、花序变大且数目增多及种子变大是栽培稻驯化的综合特征。其中，落粒性的丧失是最重要的改变之一，这使得水稻成为易收获的作物［6］。在这次驯化中，专家发现种子的数量增加、育性的改良、株型的改变、种子形状、开花时间的调整、种皮颜色的丧失以及落粒性的丧失都是人工选择的重要事件。这些变化被称为 “驯化综合征”(domestication syndrome)。与野生稻相比，栽培稻的落粒性的丧失是巨大性状改变之一。对于野生的禾谷类植物来说，谷粒成熟就立即脱落可以避免被动物轻易地吃掉为繁殖提供保证。在驯化过程中，古人可能是无意识的选择了利于他们收获和用于下年种植的落粒程度低的植株。如今，在稻属中，一般粳稻难脱粒，籼稻居中，野生稻极易落粒。