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水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,满足了世界上二分之一人口的需要。我国不仅仅是水稻的生产大国,同样也是水稻的消费大国,在我国的水稻栽培历史中,有过两次水稻产量大幅提高的时期,但是水稻产量的提高还是赶不上人口消费的速度,我国每年都必须要进口大量的水稻,因此,对提高水稻产量的研究是当前社会十分重要的事情。本研究使用的是野生型粳稻品种AZU在自然条件下获得的一株籽粒显著变大的突变体材料,主要表型为千粒重显著提高(千粒重68g左右,是野生型的214%)。对该突变体植株进行自交纯合6代以后,作为亲本和另一亲本籼稻品种93-11进行杂交后得到F1代,F1自交得到F2代大群体,把F2代群体作为研究用的分离群体,采用了复合区间作图法以及BSA(混合分组分离法)对目标性状进行了定位和分析,研究结果具体如下:(1)统计了F2代大群体中3454份植株种子的千粒重,并随机选取了384份F2代小群体作为复合区间作图法的群体实验材料,统计F2代小群体384份植株种子的粒长、粒宽、粒厚以及千粒重,发现不论是大群体还是小群体的这些性状都呈连续正态分布规律,是数量遗传的特点。(2)筛选在两亲本之间呈多态性的连锁的分子标记共119个SSR引物,对这个F2代小群体的384份样本进行遗传连锁图谱的构建,得到了全长为2003.36cM,标记间平均距离为16.83cM,覆盖水稻全基因组12条染色体的连锁图。(3)把384份样品的粒长、粒宽、粒厚以及千粒重的性状数据导入QTL IciMapping3.0软件对其进行QTL定位,一共检测到了33个QTL位点,其中包括了6个粒长的QTL位点,10个粒宽的QTL位点,8个粒厚的QTL位点,9个千粒重的QTL位点;其中qGL8、qGW4、qGW12、qGT9-2、qGT12、qTGW9具有正向加性效应,而qGL3-1、qGL3-2、qGL3-3、qTGW2-1、qTGW2-2、qTGW3-1、qTGW3-2、qTGW3-3、qTGW3-4、qTGW5、qTGW8等都具有明显的负向加性效应,正向的加性效应来源于突变体亲本Mutant,负向的加性效应则来源于亲本9311;在这33个QTL位点中,qGL3-2、qGL3-3、qGW2-1、qGW5-1、qGT2、qGT5、qTGW3-2这几个QTL位点的贡献率较高,其贡献率分别为25.798%、11.447%、10.801%、12.445%、18.720%、14.65%和24.046%。(4)采用BSA(混合分组分离法)筛选千粒重性状极端大和极端小的以及两个亲本的DNA组成混池,进行了高通量测序。得到了1,596,346个SNP位点,筛选亲本之间具有多态性的SNP位点,共获得640,595个多态性的SNP位点。然后选择了亲本Mutant作为参考,分析计算了子代在亲本中640,595个标记位点的SNP-index(即SNP的频率),做出了子代SNP频率差异分布图,也是整个基因组的SNP频率的曼哈顿分布图。选取95%置信水平作为筛选的阈值,发现得到的置信区间与用QTL IciMapping3.0软件和复合区间定位法得到的QTL位点的区间相一致,说明了本实验结果的科学性以及准确性。(5)对高通量测序结果得到的候选基因进行验证,找到了一个候选基因,其在AZU和Mutant上碱基不同、突变位置在外显子区域、氨基酸发生改变,而且与粒宽极大的性状完全连锁。