水稻叶绿素含量的QTL及其与环境互作分析

研究的主要目的是通过QTL分析对水稻叶片叶绿素含量进行遗传剖析。应用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其含207个分子标记的连锁图谱。分别在2002年和2003年考察亲本和重组自交系群体剑叶、倒二叶、倒三叶叶绿素a和b的含量,采用QTLMapper1.6统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境的互作效应分析。在4个标记区间共检测到控制不同叶位叶绿素a、b含量的8个QTL,单个QTL的表型变异贡献率为1.96%～9.77%,其中2个QTL与环境之间存在显著互作;检测到9对影响叶绿素a、b含量的加性×加性上位性互作,其中1对具有显著的上位性×环境互作效应。与该群体产量性状QTL的研究结果相比较,发现每个产量性状都有QTL与控制叶绿素含量的QTL位于相同的染色体标记区间。

水稻第6染色体短臂产量性状QTL簇的分解

【目的】将水稻第6染色体短臂上产量性状QTL分解到更小的区间中。【方法】从珍汕97B/密阳46重组自交系群体筛选到针对第6染色体短臂RM587-RM19784区间的剩余杂合体,衍生了一个由221个株系组成的F2:3群体,种植于海南和浙江两地,考察每株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、千粒重、结实率和单株产量,建立SSR标记连锁图,应用Windows QTL Cartographer2.5检测QTL。【结果】在所分析的6个性状中,除穗数外在第6染色体短臂上的目标区间均检测到QTL,分别座落于目标区域中3个以上的不同区间中,单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为6.3%～35.2%;控制产量构成因子的QTL基本以加性作用为主,但3个单株产量QTL的显性度分别为1.65、0.84和0.42。【结论】目标区间存在3个以上的产量性状QTL,且同一区间控制不同性状的QTL、不同区间控制同一个性状的QTL在遗传作用模式、效应方向和效应大小上存在一定差异。

水稻产量性状竞争优势QTL定位

【目的】检测与水稻产量性状竞争优势相关的数量性状座位(QTL),探讨水稻竞争优势的遗传基础。【方法】以特青为母本、以基于IR24遗传背景的6个IRBB近等基因系为父本,配组衍生了由204个水稻恢复系株系组成的重组自交系(RIL)群体,并用各个RIL与不育系中9A杂交获得测交F1群体。两年同地种植两套群体,相邻两列并列种植相应的RIL和F1,设2次重复。成熟时每份材料每个重复混收中间4株,考查单株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量,计算得出2次重复的平均值。在各个性状上,以同一年的数据为基础,将F1表现型减除对应RIL表现型,获得1套衍生数据。以(F1-RIL)数据为基础,应用QTLNetwork 2.0检测QTL;经1 000次Permutation计算,选用全基因组显著性水平P<0.05为阈值。【结果】6个产量性状在RIL和F1群体之间均呈极显著正相关,相关系数以千粒重最高,为0.903;以单株穗数和单株产量最低,分别为0.333和0.357;结实率、每穗实粒数和每穗总粒数居中,分别为0.406、0.448和0.680。结果还表明,随着RIL表型值的增加,F1杂种优势强度逐步降低、杂种劣势强度逐步升高。未检测到控制单株穗数的QTL,但在其他5个性状上共检测到16个QTL,分布于水稻第2、3、5、6、8和10染色体,其中,3个控制每穗实粒数,4个控制每穗总粒数,3个控制结实率,4个控制千粒重,2个控制单株产量,单个QTL的贡献率为1.7%—22.1%。控制每穗实粒数的所有3个QTL全部表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,而在每穗总粒数、结实率和千粒重上,分别有3、2和2个QTL表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,有1、1和2个QTL表现为中9A/特青的竞争优势优于中9A/IR24。在控制单株产量的2个QTL中,q GY2与控制每穗实粒数和每穗总粒数的q NGP2和q NSP2位于同一区间,q GY10与控制每穗实粒数和结实率的q NGP10和q SF10位于同一区间,它们均表现为中9A/IR24的竞争优势高于中9A/特青。【结论】亲本性状表现和杂种优势均对F1的产量表现具有重要作用,与竞争优势有关的QTL对杂交稻产量性状遗传控制具有重要作用。

水稻第1染色体长臂上微效千粒重QTL qTGW1.2的验证与分解

本文报道了水稻第1染色体长臂上微效千粒重QTL qTGW1.2的验证和分解。针对前期qTGW1.2定位结果,应用SSR标记检测,从籼籼交组合珍汕973/密阳46衍生的1个BC2F7分离群体中,筛选到杂合区间分别为RM11621-RM297和RM212-RM265的2个单株,构建了2套BC2F8:9近等基因系,将qTGW1.2进一步界定在RM212-RM265及其两侧交换区间的区域内。在此基础上,筛选出5个在目标区间内分离片段缩小且呈阶梯状排列的单株,衍生了5套BC2F10分离群体,应用Windows QTL Cartographer 2.5进行QTL分析。结果表明,每套群体均检测到千粒重QTL,加性效应为0.13～0.38 g,来自密阳46的等位基因提高千粒重;经比较各个群体的分离区间,将qTGW1.2分解为互引连锁的2个QTL,其中,qTGW1.2a位于RM11730和RM11762之间934 kb的区域内,呈加性作用,qTGW1.2b位于RM11800和RM11885之间2.1 Mb的区域内,呈正向超显性。

超级稻宜优673遗传构成与籼粳属性分析

【目的】研究超级稻宜优673的遗传构成和籼粳属性,为其所携带有利基因的进一步利用提供基础,并为在水稻育种中确定合适的籼粳配比提供参考。【方法】选用明恢63、明恢86和福恢673这同一个衍生系统中不同辈序的骨干材料,以及以福恢673为父本配组育成的超级稻品种宜优673及相应母本宜香A,应用13个重要基因的17个标记和15个籼粳特异性SSR标记,分析其等位基因变化。【结果】受测材料在8个基因区间呈现差异,包括控制抽穗期和产量性状的基因2个、米质关键基因2个、抗稻瘟病基因4个。其中,在对稻米直链淀粉含量和胶稠度具有关键作用的Wx上,明恢63中的优质等位基因经明恢86传递到福恢673;在对稻米糊化温度具有关键作用的ALK及控制水稻稻瘟病抗性的Pib和Pita上,宜优673的父本福恢673和母本宜香A呈现出良好的互补性。在籼粳属性上,明恢63、明恢86和福恢673均为中间偏籼型,其中,明恢86和福恢673的粳型成分均为40.0%,高于明恢63的33.3%。【结论】来源于明恢63和其它亲本的有利等位基因在福恢673中聚合,并进一步在宜优673中与宜香A有利等位基因形成互补。