水稻低温发芽力QTL qLTG3-1基因内分子标记的开发及其在华南籼稻中的应用评价

【目的】挖掘低温发芽力优异基因并加以应用,将是水稻低温发芽力育种取得突破的关键。找到功能基因后,利用连锁或基因内的分子标记开展分子标记辅助选择,将极大提高育种过程中性状选择的效率和准确性。【方法】qLTG3-1(Os03g0103300)是最早被克隆的低温发芽力QTL,存在丰富的等位基因变异。设计合适的分子标记对该基因进行分型,并评价其基因型在华南籼稻中与低温发芽力的关系,将有利于在华南稻区利用该基因开展低温发芽力的分子育种。【结果】依据在qLTG3-1中广泛存在的18 bp变异,设计了基因内分子标记Gltg3-1,该标记能特异区分qLTG3-1等位基因之间的18 bp差异;利用该标记对111份华南籼稻进行基因型鉴定,扩增结果为D带型(有18 bp缺失)有51份,R带型(无18 bp缺失)有53份,还有7份为杂合型。依据带型将水稻品种/系分为2组,统计2组品种/系的低温发芽力差异,结果表明组间无显著差异。由于在籼稻中无法根据qLTG3-1的18 bp变异判定低温发芽力的强弱,因此在水稻品种改良中需要对不同供体来源的qLTG3-1等位基因的效应进行评价。通过对单片段代换系的低温发芽力鉴定发现,来源于南洋占的qLTG3-1能显著提高华粳籼74的低温发芽力。【结论】在qLTG3-1中广泛存在的18 bp变异与低温发芽力无对应关系;来源于南洋占的qLTG3-1可用于提高水稻低温发芽力的改良,用分子标记Gltg3-1可以在杂交后代中准确地选择目标基因。