水稻籼粳交DH群体花器性状的遗传分析

水稻花器性状是影响杂交稻制种异交结实率的重要因素之一。利用一个水稻籼粳交(窄叶青8号/京系17)来源的DH群体对水稻柱头外露率、花柱长、柱头长、柱头宽、花药长、花药宽、颖花长、颖花宽和颖花长宽比9个花器性状和穗抽出度进行遗传分析。不论性状在2个亲本间的差异显著与否,在DH群体中10个研究性状在基因型间的差异均达到极显著水平(P<0.01),并表现为连续变异和明显的超亲分离。除花药宽的遗传力较低(50%)、且估计的基因数多达13个之外,其余9个研究性状的遗传力均较高,为68%～93%,控制这些性状的基因数估计为7～10个。这些结果表明,10个研究性状均为受多基因控制的数量性状,其增效和减效基因在2个亲本中均有分布,通过基因重组可产生正向和负向两个方向的超亲基因型。除了柱头长、柱头宽和穗伸出度3个性状未发现有基因间的上位性互作外,其余7个性状均检测到显著的互补性互作。性状相关和通径分析的结果显示,与柱头外露率关系最密切的花器性状为柱头长、柱头宽和颖花长宽比,颖花长和颖花宽主要通过影响颖花长宽比来对柱头外露率产生影响。其次,与柱头外露率关系较密切的为花柱长。柱头外露率高的基因型通常表现为长柱头、长粒型和长花柱。花药长、花药宽与上述花器性状间的相关性较弱。在DH群体中。

水稻籼粳交DH群体苗期耐冷性基因的分子标记定位

水稻苗期低温冷害导致的烂秧现象是水稻生产中重要的限制因素之一。以一个水稻籼粳交(圭630/02428)DH群体为材料,在幼苗3叶1心时用10℃低温处理3d,随后恢复培养,以恢复培养5d后的秧苗成活率(%)为指标,鉴定该DH群体的苗期耐冷性。利用已构建的RFLP连锁图谱和基于混合线性模型的定位软件QTLMapper1.0对水稻苗期耐冷性进行QTL分析,检测到控制水稻苗期耐冷性的3个QTLs,分别位于第3、11、12染色体上,贡献率分别为7.9%、18.3%和24.4%,其增效等位基因均来自于亲本"02428"。同时检测到控制水稻苗期耐冷性的上位性互作位点8个,分散分布于第2、7、8、9、11染色体上,其中有2对互作的贡献率在15%左右,这2对互作的增效基因型均为来自2个亲本的重组基因型。苗期耐冷性在2个亲本间差异很大,在DH群体中呈现出连续变异,有明显的超亲分离。这些结果表明,水稻苗期耐冷性是受多基因控制的数量性状,基因的上位性互作是其重要的遗传基础之一。

与水稻籼粳分化有关的穗颈维管束性状基因的分子标记定位

水稻穗颈维管束数及其与穗一次枝梗数之比 (V/R)是与籼粳分化有关的重要性状。采用籼粳交 (圭 6 30 /0 2 4 2 8)杂种F1花药培养获得的DH群体 ,对水稻穗颈维管束数、穗一次枝梗数及V/R比进行了QTL分析。检测到 3个控制穗颈维管束数的QTL ;其中 ,效应最大的qVB 8的贡献率为 31.1% ,加性效应值为 1.96 ,增效等位基因来自籼稻亲本圭 6 30。 2个控制一次枝梗数的QTL效应较小 ,但分别与控制穗颈维管束数的 2个QTL同位。检测到影响V/R比的 3个QTL ;其中 ,效应最大的qV/R 1的贡献率为 2 5 .3% ,被定位于第 1染色体上 ,与落粒性基因sh 2紧密连锁 (亦或为一因多效 )。此外 ,还检测到 4对和 2对分别控制穗颈维管束数和V/R比的互作QTL。结果分析表明 ,水稻穗颈维管束数与穗一次枝梗数受不同的多基因系统控制 ,但这 2个多基因系统的某些位点在基因组中具有同位性 ;在第 1染色体上 ,控制V/R比、且效应最大的qV/R 1所在的染色体区段在水稻籼粳分化过程中可能具有重要作用。

水稻籼粳交DH群体籽粒充实度的遗传分析

籽粒充实度差是限制亚种间杂交稻产量潜力发挥的重要因素。作者对籼粳交 (圭 6 30 / 0 2 42 8) DH群体的籽粒充实度进行了研究 ,结果表明 ,籽粒充实度是受多基因控制的数量性状 ,在该 DH群体中发生分离的基因估计数为 5～ 6对。通过估测三级 (偏度 )和四级 (峰度 )统计量 ,检测到控制籽粒充实度的多基因间存在重叠作用。DH群体中籽粒充实度表现出明显的超亲分离 ,表明基因重组可实现控制籽粒充实度的增效基因的聚合。籽粒充实度与单穗产量、穗均实粒数和干物质 /总库容之比呈显著或极显著正相关 ,与千粒重、穗均颖花数和穗均总库容相关不显著。

水稻苗期生长特性的遗传剖析

以1个水稻重组自交系为作图群体进行盆栽试验,分别在播种后第14、24、34 和44 天进行第1、2、3 和第4 次取样,考察秧苗苗高和干物重以及播种前所用种子的千粒重。结合1 张高密度的遗传图谱,对性状进行复合区间作图,分别检测到控制秧苗干物重、苗高和种子千粒重的主效应QTL 6、14 和3 个。其中,位于3 号染色体RM148-RM85 区段的QTL qGC-3-3 同时影响第4 期干物重和第1、3 和4 期苗高,且其对苗高的效应呈逐期递增的趋势。与qGC-3-3 相反,位于5 号染色体RM163-RM161 区段的QTL qGC-5 同时影响第1～3 期的干物重和苗高,但其效应由强趋弱。在第1～4 期中,秧苗干物重与苗高的相关系数分别为0.60～.70,为极显著(P<0.01)正相关。秧苗干物重和苗高与种子千粒重的相关性均呈逐期递减的趋势、以至于到后期相关性较弱或不显著。QTL定位结果表明,对种子千粒重效应最大的QTL 正是上述5 号染色体上的qGC-5,该QTL 对这3 个相关性状的效应方向均一致,但对秧苗干物重和苗高的效应大小是逐期递减。将本研究中定位到的QTL 与已报道的利用同一定位群体所检测到的籽粒产量性状QTL 相比较,发现有的QTL(如3 号染色体上的QTL qGC-3-1 和qGC-3-3)尽管在水稻生育早期的效应较小,但其效应随着生育进程的发展而逐期递增,且加性效应的?

水稻籼粳交DH群体收获指数及源库性状的QTL分析(英文)

以 1个水稻籼粳交 (圭 6 30 0 2 4 2 8)来源的DH群体为材料 ,利用 1张含有 2 32个标记的RFLP连锁图谱和基于混合线性模型的定位软件QTLMapper1 0对水稻收获指数及生物量、籽粒产量、库容量和株高 5个性状进行QTL分析 ,共检测到 2 1个主效应QTLs和 9对上位性互作位点。其中 ,控制籽粒产量的 3个QTLs合计贡献率为 4 2 % ,LOD值为 7 10 ;这 3个QTLs或者与收获指数的QTL同位 ,或者与生物量的QTL同位 ,且加性效应的方向一致 ,从而揭示了“籽粒产量 =生物量×收获指数”的遗传基础所在。控制收获指数的 4个QTLs合计贡献率为 4 6 % ,LOD值为 10 3;控制生物量的 4个QTLs合计贡献率为 6 4 % ,LOD值为 14 0 9;收获指数的 4个QTLs与生物量的 4个QTLs均不同位。因此 ,通过基因重组 ,可能实现控制收获指数和生物量的增效基因的聚合 ,由此获得收获指数和生物量“双高”的基因型。检测到 5个株高QTLs,其合计贡献率为 6 4 % ,LOD值为 11 6 2 ;其中 ,有 3个效应较小的QTLs与生物量、库容量和 或籽粒产量QTLs同位 ,且同位QTLs的加性效应方向一致 ;未发现株高QTLs与收获指数QTLs的同位性。由此表明 ,株高与“源 流 库”概念中的“源”和“库”在遗传上有一定程度的关联 ,而与“流”无关联。此外还发现 。