水稻選擇導(dǎo)入系氮高效材料鑒定與QTL定位研究.pdf

1、增施氮肥是提高水稻單產(chǎn)的重要措施之一。然而，隨著氮肥施用量的增加，氮肥利用率卻逐漸降低。因此，尋找水稻耐低氮基因，選育氮高效品種是水稻生產(chǎn)中需要迫切解決的問題。本研究選用生產(chǎn)上大面積推廣的恢復(fù)系蜀恢527和明恢86作為輪回親本，以PU28和爺駝崽為供體親本，構(gòu)建了四個(gè)BC2F5氮高效選擇導(dǎo)入系群體。對(duì)大田全生育期四個(gè)群體的抽穗期、株高、穗長、單株有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、單株產(chǎn)量和生物量等十個(gè)農(nóng)藝性狀和兩個(gè)群體蜀

2、恢527/PU28，明恢86/PU28水培苗期的葉綠素含量、根長、苗高、總干重和根冠比(干重)等五個(gè)性狀進(jìn)行了表型評(píng)價(jià)與QTL定位分析。主要結(jié)果如下：
　　1.在大田環(huán)境中，低氮脅迫對(duì)四個(gè)選擇導(dǎo)入系群體的株高、單株有效穗、結(jié)實(shí)率和生物量影響較大，最終引起單株產(chǎn)量的降低。在水培營養(yǎng)環(huán)境中，隨著(NH4)2SO4含量的減少，各親本及群體株系葉綠素含量逐漸降低，根長增加，苗高降低，總重降低，干重根冠比逐漸增大。
　　2.相關(guān)分析結(jié)

3、果表明，在大田正常與低氮脅迫環(huán)境條件下，單株有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、每穗實(shí)粒數(shù)和生物量與單株產(chǎn)量之間呈現(xiàn)顯著或極顯著正相關(guān)，說明在高產(chǎn)育種中應(yīng)注重分蘗力、穗粒數(shù)和生物量的改良。在水培正常與低氮脅迫營養(yǎng)環(huán)境中，總干重與葉綠素含量，根長，苗高之間表現(xiàn)為顯著或極顯著正相關(guān)。
　　3.耐低氮相關(guān)性狀QTL的效應(yīng)分析表明，在大田環(huán)境十個(gè)性狀中，蜀恢527/PU28群體共檢測(cè)到37個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率為10.1％~34.6%；明恢86/ PU28群體共

4、檢測(cè)到67個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率為9.6%~36.1%；蜀恢527/爺駝崽群體共檢測(cè)到65個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率為6.5%~21.3%；明恢86/爺駝崽群體共檢測(cè)到26個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率為8.6%~24.9%。在水培環(huán)境蜀恢527/PU28群體中，五個(gè)性狀共檢測(cè)到16個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率為10.4%~32.5%；明恢86/ PU28群體中，五個(gè)性狀共檢測(cè)到21個(gè)QTL，貢獻(xiàn)率為10.1%~33.7%。在大田環(huán)境下四個(gè)群體共檢測(cè)到51個(gè)一因多效位點(diǎn)，71個(gè)

5、位點(diǎn)在多環(huán)境下表達(dá)，其中有利等位基因來源于供體QTL的占63.4%。在水培環(huán)境下兩個(gè)群體共檢測(cè)到2個(gè)一因多效位點(diǎn)，13個(gè)位點(diǎn)在多環(huán)境下表達(dá)，其中有利等位基因來源于供體QTL的占53.8%。
　　4.氮高效材料的篩選結(jié)果表明，在大田環(huán)境下，導(dǎo)入系群體蜀恢527/ PU28共篩選出3個(gè)顯著或極顯著增產(chǎn)的氮高效株系，平均增加7.7g（54.4%）；群體明恢86/ PU28共篩選出13個(gè)顯著或極顯著增產(chǎn)的氮高效株系，平均增加4.4g（33

6、.7%）；群體蜀恢527/爺駝崽共篩選出4個(gè)顯著或極顯著增產(chǎn)的氮高效株系，平均增加5.1g（54.4%）；群體明恢86/爺駝崽共篩選出7個(gè)顯著或極顯著增產(chǎn)的氮高效株系，平均增加6.3g（47.8%）。其中群體蜀恢527/ PU28中的株系3BL1-5在無氮水培條件下同樣被篩選到是氮高效株系。
　　5.篩出的優(yōu)良材料與定位到的位點(diǎn)的分析與驗(yàn)證表明，群體蜀恢527/ PU28中，標(biāo)記RM402、RM289、RM219和RM19這4個(gè)連

7、鎖位點(diǎn)存在于氮高效株系中，其有利等位基因來自于供體親本PU28，說明這些導(dǎo)入的片段可以用于輪回親本的改良；明恢86/ PU28群體中，標(biāo)記RM108、RM252、RM32、RM508、RM5463、RM5699、RM6959、RM85和RM5349這9個(gè)連鎖位點(diǎn)存在于氮高效株系中，其有利等位基因來自于供體親本PU28；群體蜀恢527/爺駝崽中，標(biāo)記RM160、RM287、RM3688和RM481這4個(gè)連鎖位點(diǎn)存在于氮高效株系中，其有利等