利用染色体片段置换系(CSSLs)群体检测水稻剑叶形态性状QTL

2007和2008年对以粳稻Asominori为受体、籼稻IR24为供体的染色体片段置换系(chromosome segment substitu-tion lines,CSSLs)群体的剑叶形态性状(剑叶长、宽、长宽比及叶面积)进行了相关性分析和QTL检测。结果表明:不同剑叶形态性状间存在极显著的正相关性,剑叶形态性状与单株产量间也存在极显著的正相关性。利用基于完备复合区间作图方法的QTL检测软件(QTL IciMapping V2.0)进行QTL的联合定位分析,两年共定位到17个控制剑叶形态性状的QTL,分布在第1、2、4、6、7和8等多条染色体上,贡献率为5.30%～32.22%。其中位于第2染色体RM262标记位点控制剑叶长宽比性状的qRFLW2的贡献率最大,对改良剑叶长宽比性状具有重要的育种价值,而在第1染色体RM5496标记、第2染色体RM262标记、第7染色体RM248和RM455标记附近以及第8条染色体RM331位置上存在同时控制剑叶长、宽和叶面积的QTL簇,可为协同改良水稻剑叶形态性状的分子育种提供有用信息。

利用重测序的水稻染色体片段代换系群体定位剑叶形态QTL

剑叶形态性状(剑叶长、剑叶宽和剑叶面积)是水稻理想株型育种的重要目标性状之一。发掘新的控制水稻剑叶形态性状的基因资源,准确鉴定和定位水稻剑叶形态性状QTL,对开展水稻剑叶形态性状分子生物学研究和理想株型分子育种都具有重要意义。以通过高通量测序而准确获知代换片段位置及长度的一套用籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的,包括128个染色体片段代换系群体为材料,对剑叶形态性状及其与主穗颖花之间的相关性进行分析,结果表明剑叶面积与剑叶长、宽呈极显著正相关,主穗颖花数与剑叶长、剑叶面积呈极显著正相关。利用多元回归分析方法,结合Bin-map,共鉴定出与水稻剑叶长、宽和面积相关的QTL分别为4、4和6个,贡献率介于4.08%～60.40%。上述QTL的准确定位,为进一步精细定位及克隆相应QTL以及开展水稻剑叶形态性状分子育种奠定了基础。

水稻剑叶形态与单株产量的基因定位分析

以剑叶形态和单株穗重差异较大的亲本小白粳子和空育131以及其后代F3群体为试验材料,构建包含99个标记的遗传连锁图谱,对剑叶长度、剑叶宽度、剑叶面积、剑叶基角、剑叶张角和单株穗重进行相关性分析和QTL定位研究。在水稻第1、3、4、5、6、7、9条染色体上共检测到17个QTL。其中控制剑叶长度的QTL 3个,控制剑叶宽度的QTL 4个,控制剑叶面积的QTL 2个,控制剑叶基角的QTL 3个,控制剑叶张角的QTL 2个,控制单株穗重的QTL 3个。为水稻剑叶形态、理想株型的改良和分子辅助选择育种提供理论依据。

控制水稻剑叶形态相关性状的数量基因位点(QTL)的定位

水稻籽粒中一半以上的碳水化合物来自剑叶的光合作用，剑叶形态改良一直是水稻株型育种的一个重要目标．利用一个日本主要种植的粳稻品种越光（轮回亲本）和一个印度的籼稻品种Kasalath杂交产生的回交重组自交系群体（backcross recombinant inbred lines，BILs）对剑叶形态中的3个主要性状（剑叶长、叶宽以及其叶面积）进行了相关分析及其数量基因位点（quantitative trait loci，QTL）的定位．研究表明，控制剑叶形态的3个主要性状间存在极显著的正相关，并检测到影响3个性状的8个QTL，分布在第1，3，4，6条染色体上，贡献率介于4．94％～22．07％，其中第4染色体上C1016标记和第6染色体上C556标记附近的共有6个QTL，其两侧的紧密分子标记在水稻株型分子育种上具有一定应用价值．

籼粳稻杂交的剑叶形态的遗传研究

1986—1988年研究了11个籼粳杂种F_1、F_2代6个剑叶形态形状的遗传传递规律及其相关性。结果表明,叶长、叶宽和叶面积最少受2对基因控制,而剑叶开张角、基角和披垂角至少受4对等位基因的支配,皆属数量性状遗传,广义遗传力在60—90％之间。剑叶大小与角度之间无明显相关,剑叶与倒二叶6个相应性状间均呈极显著正相关。在通过籼粳杂交进行水稻理想株形育种中,早期世代根据剑叶形态特征进行定向选择将会收到良好效果。

两系杂交炳稻剑叶形态与产量因素间关系的研究

应用净相关分析及典型相关分析对３６个杂交炳和７个亲本的６个剑叶性状及其与５个产量因素两组性状间的关系进行研究。结果表明，剑叶的大小与叶片角度无明显的相关；中与产量因素两组性状间的关系十分密切，两组必中主要是通过叶披角、叶开张角、叶面积与有效穗数和总粒数间的相关。故应选育直立、宽短及叶大的叶形为宜，这将有助于协调产量诸因素相互关系。

基于籼稻RIL群体的剑叶形态QTL定位

从1个高世代的RIL群体(用籼稻冈46B和A232构建)中选取178个重组家系(F12)和亲本间有多态性的142对SSR分子标记构建遗传连锁图谱,RIL群体分别种植于湖北武汉和海南陵水,统计两地水稻抽穗期剑叶长度、剑叶宽度和剑叶长宽比,并用QTL IciMapping4.0软件对其进行QTL定位分析。结果表明:在第1、第2、第4、第6、第7、第10和第12号染色体上共检测到14个QTL位点,包括5个叶宽QTL、6个叶长QTL位点和3个长宽比QTL位点,LOD值为2.52~5.62,解释表型变异率最小为5.56%,最大为21.27%,并且这些QTL表现为加性效应。