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如何通过遗传研究提高水稻蛋白质含量?

【摘要】:鄢宝等对2009年、2010年两年糙米的蛋白质含量进行了QTL定位和遗传基础分析研究,共定位到3个控制糙米蛋白含量的QTLs,分别位于第4、6、8染色体上。水稻蛋白质含量在精米中的定位报道较少,将已报道的水稻蛋白质QIL进行比较发现,虽然不同遗传背景、不同环境下QIL存在较大的差异,但是也存在一定的相关性。

稻米蛋白质含量(Protein Content,PC)为多基因控制的数量性状,主要受母体加性效应和直接加性效应的控制,以母体加性效应为主。同时,稻米的PC呈现显性效应和细胞质效应,而低PC对高PC呈部分显性,也观察到花粉直感现象。田孟祥等(2010年)研究表明,Indel-lgcl-A和Indel-lgcl-B两对标记可以较好地用于低谷蛋白的鉴定和分子辅助育种选择。

易小平等(1992年)研究指出,不同品种或组合问蛋白质含量等性状的细胞核效应表现为极显著差异,细胞质效应和核质互作效应达到显著或极显著水平,但主要通过核质互作表达;杂种优势受种子、母体核基因和细胞质效应的影响。石春梅和朱军(1995年)研究认为,通过人为选择可以提高水稻的蛋白质含量。徐辰武等(1996年)认为,低世代选择和以母体鉴定结果为依据,可获得预期效果。石春海和朱军(1996年)研究表明,蛋白质含量和蛋白质指数同时受到母体、种子遗传效应的影响,但母体效应大于种子效应;何光华等(1995年)、陈建国和朱军(1999年)研究表明,蛋白质含量主要受到种子直接加性效应和母体效应的控制,而母体效应大于种子直接加性效应。

在水稻蛋白质含量QTL定位方向的报道较少,主要都是在对水稻糙米蛋白质含量进行定位(Tan等,2001年;Yoshida等,2002年;吴长明等,2003年;Li等,2004年;Hu等,2004年;Aluko等,2004年;李晨等,2006年;于永红等,2006年)。鄢宝等(2012年)对2009年、2010年两年糙米的蛋白质含量进行了QTL定位和遗传基础分析研究,共定位到3个控制糙米蛋白含量的QTLs,分别位于第4、6、8染色体上。水稻蛋白质含量在精米中的定位报道较少(翁建峰等,2006年),将已报道的水稻蛋白质QIL进行比较发现,虽然不同遗传背景、不同环境下QIL存在较大的差异,但是也存在一定的相关性。据研究表明,位于第7染色体影响蛋白质含量的QTL在同一染色体区段(吴长明等,2003年;Hu等,2004年),第1染色体的QTL在同一染色体区段(Hu等,2004年;李晨等,2006年);在位于第6染色体Wx区段的QTL在同一染色体区段(翁建峰等,2006年;于永红等,2006年;Tan等,2001年)。