水稻粒形相关性状及千粒重QTL的稳定性分析

以Nipponbare(japonica)/Kasalath(indica)//Nipponbare BC1F10的98个家系为材料,在3种环境下对水稻粒形相关性状及千粒重进行数量性状基因位点(quantitative trait loci,QTL)的定位分析。利用QTL mapper 1.6软件在全基因组水平上检测了粒形相关性状及千粒重QTL。结果表明,在3种环境下共检测到4、1、4、5、5个QTL,分别控制粒长、粒厚、粒宽、粒形和千粒重。鉴定了以Nipponbare为背景、Kasalath为置换片段的染色体片段置换系群体在3种环境中的表型值,发现与背景亲本相比,置换片段包含qGL-6的株系NK28、包含qGL-12的株系NK32粒长均明显变长;置换片段包含qGW-1和qGW-7的株系NK9和NK32粒宽均明显变窄;置换片段包含qLWR-5的株系NK22和NK32、包含qLWR-12的株系NK32粒形明显变大;置换片段包含qTGW-1-1的株系NK9千粒重显著降低。上述结果表明,这些QTL是稳定表达的主效QTL。

水稻遗传图谱构建及粒形相关性状的QTL定位

【目的】构建水稻遗传连锁图谱,并对水稻粒形相关性状进行QTL分析,为水稻高效育种提供理论依据和育种材料。【方法】对具有极端粒形差异的两份水稻材料K1561和G1025进行杂交、自交获得F2分离群体,通过软件Mapmaker/Exp 3.0构建水稻遗传连锁图谱,并利用软件QTLNetwork-2.0对2011年F2群体、2012年F2:3家系群体的粒形相关性状数据进行相关性状的QTL定位。【结果】两个亲本的粒形性状指标差异明显,以千粒重相差最大;F2、F2:3两个群体的相关粒形指标基本上呈连续分布状态且分布频率范围广。与F2单株相比,F2:3家系的千粒重、粒长和粒宽的平均值更偏向于大粒亲本K1561。构建了含161对SSR标记的水稻遗传连锁图谱;共检测到18个粒形相关性状的QTL,分别分布于第1、2、3、7、9和12染色体上。其中,控制千粒重、粒长、粒宽和长宽比的QTL分别有7、5、5和1个,除qGL/GW12外,其他增效等位基因均来源于大粒亲本K1561。两个群体均能检测到的QTL有8个,分别为qTGW3、qTGW7、qTGW9.2、qTGW12、qGL1、qGL9、qGW12和qGL/GW12,其平均加性遗传力为6.04%、12.59%、6.29%、22.08%、4.86%、15.39%、22.12%和10.83%。【结论】定位获得3个效应值较大的新QTL位点qTGW12、qGL9和qGW12,为进一步定位并克隆这些粒形相关基因、阐明水稻产量和品质的控制机理提供了较好的遗传材料。