野生稻高产QTL的分子标记辅助育种进展

1995年中国国家杂交水稻工程技术研究中心与美国康奈尔大学合作,在马来西亚普通野生稻中鉴定出两个主效高产QTLyld1.1和yld2.1。随后将野生稻高产QTL导入优良晚稻恢复系测64-7及中稻恢复系9311和明恢63中,采用分子标记辅助选择与田间选择相结合,育成了Q611等携带野生稻高产QTLyld1.1和yld2.1的新恢复系。经测交鉴定,Q611所配组合表现出强大的产量优势,说明野生稻高产QTL具有显著的增产效应和重要的育种价值,同时也表明采用分子标记辅助选择方法对数量性状进行遗传改良同样具有明显的效果。

野生稻增产QTL导入9311之近等基因系的构建

以超级杂交中稻恢复系9311为受体和轮回亲本,马来西亚普通野生稻(O.rufipogon)为增产QTLyld1.1和yld2.1的供体进行杂交和连续回交,各世代采用分子标记辅助选择,至BC6F1后自交,得到BC6F2群体,通过分子标记检测,获得分别携带野生稻增产QTLyld1.1y、ld2.1及同时携带yld1.1和yld2.1的3套近等基因系。对同时携带yld1.1和yld2.1的近等基因系进行遗传背景分析,发现其与受体9311的遗传组成有93.9%一致。田间试验表明,野生稻增产QTL近等基因系的产量均高于受体,说明将野生稻增产QTL转移至杂交稻恢复系中,能提高其产量水平,且2个QTL的增产效果大于单个QTL的效果。

野生稻增产QTL导入超级杂交中稻父本9311的增产效果

在通过分子标记辅助选择获得的(9311野/生稻∥9311)BC4F3群体中选择分别携带纯合野生稻增产QTLyld1.1和yld2.1及同时携带yld1.1和yld2.1且农艺性状优良的单株各5株与培矮64S测交配制15个杂交中稻组合,以两优培九为对照,研究野生稻增产QTL的增产效果。结果表明:15个携带野生稻增产QTL组合的理论产量均高于对照,平均增产16.41%;有14个组合的实测产量高于对照,增产组合比例为93.3%,平均增产7.14%。从产量结构看,野生稻增产QTL主要是通过有效穗数的增加和结实率、千粒重的提高实现增产。说明野生稻增产QTL在改良9311的杂种中得到表达,具有显著的增产效果和重要的育种价值。

利用栽培稻和普通野生稻BC_2F_2群体对分蘖数QTLs的动态分析

以广陆矮4号Oryza sativassp.indica为母本,普通野生稻O.rufipogonGriff.为父本杂交和回交构建了1个含122个单株的BC2F2群体,通过对不同发育时期的分蘖数及其增量的QTL定位分析,确定了与水稻分蘖数有关的QTL数量及其表达时期.结果表明,共有9个QTLs与水稻分蘖数有关,它们分布在第1、2、5、8、9和11号染色体的相应标记区间内.各个QTL对分蘖数均表现出加性和显性作用,且多数位点的显性作用强于加性作用.QTL的表达具有明显的阶段性,5个QTLs主要集中在一定时段内表达.研究结果不仅提供了水稻分蘖数QTLs在某个时期的"静态"信息,而且提供了它们在整个发育期的"动态"信息,为有效发掘利用普通野生稻资源中蕴藏的有利分蘖数基因提供了依据.