水稻芽期耐冷性QTL定位與分析.pdf

1、水稻是世界上重要的糧食作物之一，起源于熱帶或亞熱帶，芽期對環(huán)境低溫反應(yīng)較敏感，培育芽期耐冷的水稻品種是一個(gè)重要的育種目標(biāo)。本研究以死苗率作為水稻芽期耐冷性的判定指標(biāo)，利用“Asominori/IR24”和“IR36/熱研2號”兩套重組自交系(Recombinant Inbred lines，RILs)群體，對水稻芽期耐冷性出狀進(jìn)行了數(shù)量性狀基因座(Quantative Trait Locus，QTL)的檢測和遺傳效應(yīng)分析，并利用一套以A

2、sominofi為背景、部分染色體片斷被IR24置換了的染色體片段置換系材料，對相應(yīng)的“Asominori/IR24”重組自交系群體的QTL位結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果如下： 1．利用“Asominori/IR24”RILs檢測水稻芽期耐冷性QTL本研究選用性狀穩(wěn)定的由71個(gè)家系組成的“Asominori/IR24”RILs群體，進(jìn)行了水稻芽期耐冷性QTL的檢測和遺傳效應(yīng)分析。利用Windows QTL Cartographer V

3、2.0軟件的復(fù)合區(qū)間作圖法(Composite Interval Mapping，CIM)，共檢測到3個(gè)芽期耐冷性QTL，分別位于第5和第12染色體上(其中第5染色體上存在2個(gè)位點(diǎn))，分別命名為qCTBP-5-1、qCTBP-5-2和qCTBP-12。各QTL的LOD分別為4.7、2.9、2.9，分別解釋表型變異的19.21％、12.00％、12.21％。其中qCTBP-5-1(分子標(biāo)記C1268附近)和qCTBP-12(分子標(biāo)記XNp

4、b189-2附近)這兩個(gè)QTL的增強(qiáng)芽期耐冷性的等位基因來自秈型不耐冷親本IR24，qCTBP-5.2(分子標(biāo)記C246附近)的增強(qiáng)芽期耐冷性的等位基因來自粳型耐冷親本Asominofi。同時(shí)，為了檢測等位基因的累加效應(yīng)，我們對與3個(gè)QTL最接近的3個(gè)分子標(biāo)記：C1268、c246、XNpb189-2的基因型的8種秈粳重組情況進(jìn)行了分析。在“Asominori/IR24”RILs群體中，當(dāng)標(biāo)記C246為純合粳型基因型，同時(shí)C1268和X

5、Npb189-2都為純合的秈型基因型時(shí)，植株在8個(gè)基因型組合中表現(xiàn)出最強(qiáng)的芽期耐冷性。這與上述qCrBP-5-1和qCTBP-12的增效等位基因來自秈型親本IR24、qCTBP-5-2的增效等位基因來自粳型親本Asominori的研究結(jié)果相吻合。 2．利用染色體片段置換系材料，驗(yàn)證“Asominori/IR24”RILs群體的QTL定位結(jié)果我們采用相同的試驗(yàn)條件，鑒定了以Asominori為背景、部分染色體片斷被IR24置換了

6、的染色體片段置換系的芽期冷害死苗率，通過染色體片段比較作圖分析和t．測驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)包含了qCTBP-5-2的染色體片段被外源基因置換掉之后，植株的芽期耐冷性顯著降低，表現(xiàn)為死苗率與背景親本Asominori相比顯著增加，在a=0.05的水平下差異顯著。由于qCTBP-5-2的增效等位基因來自粳型耐冷親本Asominori，即染色體片段置換系的背景親本，所以此結(jié)果證實(shí)了qCTBP-5-2的存在，也說明了我們利用“Asominori/IR24

7、”重組自交系群體對芽期耐冷性狀進(jìn)行QTL定位的結(jié)果是可靠的。 3．利用“IRl36/熱研2號”RILs檢測水稻芽期耐冷性QTL利用IR36(秈稻)/熱研2號(粳稻)雜交組合衍生的重組自交系199個(gè)家系，進(jìn)行了水稻芽期耐冷性QTL的檢測。利用Windows QTL Cartographer V2.0軟件的復(fù)合區(qū)間作圖法(Composite Interval Mapping，CIM)，共檢測到4個(gè)芽期耐冷性QTL，分別位于第4、第