水稻籽粒垩白的全基因组关联分析开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的意义：

稻米籽粒的最主要组成部分为胚乳，占整个糙米重量的90%，由内含大量复合状球形淀粉粒的薄壁细胞组成。胚乳的发育、充实决定了籽粒的重量，同时也决定了稻米的品质。胚乳中白色不透明的部分即为垩白，是由于胚乳中的淀粉体和蛋白质体排列不紧密，相互之间含有空气间隙而形成的一种光学特性^[1]。matsuo、tanaka^[2][3]等按照在种子垩白发生的不同位置将垩白分为心白、腹白、基白、侧白和背白等,而其中又以腹白和心白最为常见。垩白性状通常以三个指标表示，一是垩白粒率，即含有垩白的米粒的个数占整个米粒样品粒数的百分率；二是垩白大小，即垩白米粒水平放置后，米粒中垩白面积与整粒米粒投影面积的百分率；三是垩白度，即样品中所有垩白米的垩白总面积占该试样米粒总面积的百分比。稻米垩白是影响水稻外观品质的重要指标之一，主要是由于垩白部分质软而脆,所以与水稻的碾磨品质和蒸煮食味有极大的相关性，从而大为影响稻米的市场价格。本研究将通过全基因组关联分析的方法分析与水稻垩白相关的qtl及基因，并克隆关键基因。深入解析水稻籽粒灌浆速率和垩白调控的分子机理为遗传改良及培育优质水稻提供基础。

国内外研究概况：

2. 研究内容和预期目标

研究目标

本研究将通过全基因组关联分析的方法分析与水稻籽垩白相关的qtl及基因，并对候选基因进行生物信息学分析。

研究内容

3. 研究的方法与步骤

研究方法

研究材料名为rice diversity panel，是美国康奈尔大学susan mccouch教授课题组从世界各地收集分离鉴定的400份稳定纯合体的水稻的自然变异群体。

将材料种植于南京农业大学江浦实验站，收获成熟籽粒，采用目测法鉴定水稻垩白。具体鉴定方法：利用白光投射，100粒作为一次重复，三次重复，观察籽粒垩白情况，统计带有垩白的籽粒数目，计算出垩白率，等于带有垩白的籽粒数目除以总粒数。

4. 参考文献

特色或创新之处

目前关于克隆控制水稻籽粒垩白的基因的报到较少。近年来，基于连锁不平衡的关联分析已成为解析植物数量性状基因座的主要方法。本研究将创造性的利用水稻自然变异群体通过全基因组关联分析和新一代测序定位策略来分析鉴定水稻籽粒垩白相关基因。

5. 计划与进度安排

研究计划及预期进展

2022年7月-2016年12月：

（1）种植rice diversity panel材料并收获籽粒烘干；