水稻氮高效有關(guān)性狀QTLs定位及不同基因型氮素利用效率差異分析.pdf

1、氮是水稻生長發(fā)育所必需的大量元素，我國目前水稻氮肥的平均利用效率僅為30％-40％之間。其余的60％-70％氮肥損失，嚴(yán)重引起環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。因此，保證糧食總產(chǎn)在不斷提高的基礎(chǔ)上，提高氮肥的利用效率，減少氮肥施用量將是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究部門首要解決的課題。為了探討不同水稻品種在氮素吸收利用上的差異及其控制機(jī)制，2004-2005年度選用南方各稻區(qū)具有代表性10個粳稻品種及用氮素利用效率高的水稻品種多產(chǎn)稻和氮素利用效率低的水稻品種TR22

2、183為雜交親本構(gòu)建的重組自交系群體為供試材料，在大田栽培條件下系統(tǒng)地研究了不同水稻品種間氮素吸收利用的差異及氮素吸收利用與農(nóng)藝性狀的關(guān)系，并對水稻重要氮素營養(yǎng)性狀進(jìn)行了QTLs定位及遺傳效應(yīng)分析。主要研究結(jié)果如下： 1.在重組自交系群體中，所考察的農(nóng)藝性狀和氮素利用效率有關(guān)性狀均表現(xiàn)為連續(xù)分布，說明這些性狀均為數(shù)量性狀。 2.在重組自交系群體中，稻谷產(chǎn)量與氮素積累總量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮收獲指數(shù)、收獲

3、指數(shù)在三種氮素水平下都呈極顯著正相關(guān)，與稻草氮含量和稻谷氮含量在三種氮素水平條件下呈極顯著負(fù)相關(guān)。氮素籽粒生產(chǎn)效率與氮收獲指數(shù)、收獲指數(shù)，干物質(zhì)生產(chǎn)效率在三種施氮水平下呈極顯著正相關(guān)，與稻草氮含量和稻谷氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。干物質(zhì)生產(chǎn)效率與稻草氮含量和稻谷氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。不同氮素處理水平條件下，同一性狀間呈極顯著正相關(guān)。 3.在三種氮素處理水平條件下，共檢測到15個與農(nóng)藝性狀相關(guān)的QTLs，分別位于第1、2、3、5、8、1

4、0染色體上。其中影響株高位于第8染色體的qPH-8與影響穗長位于第5染色體的qPL-5在三個氮素處理水平條件下皆被檢測出，可以看成是比較穩(wěn)定的QTLs，它們相應(yīng)的區(qū)間分別為RM25-RM72、RM249-RM289。 4.在三種氮素處理水平條件下，共檢測到13個與氮素利用效率相關(guān)的QTLs。它們分別是在№?xiàng)l件檢測到的與稻草氮含量有關(guān)的QTLs2個，分別位于第4、8染色體上，相應(yīng)的區(qū)段分別為：RM25-RM72、RM184-RM2

5、28，對表型變異解釋率分別為18.50％、11.68％；在NIO條件檢測到的與稻谷氮含量有關(guān)的QTLs2個，分別位于第8、9染色體上，相應(yīng)的區(qū)段分別為：RM25-RM72、RM105-RM288，對表型變異解釋率分別為6.68％、4.16％，在N20條件檢測到的與稻谷氮含量有關(guān)的QTLs2個，位于第7、8染色體上，相應(yīng)的區(qū)段分別為：RM82-RM248、RM25-RM72，對表型變異解釋率分別為43.32％、7.2％；在NO條件檢測到的

6、與氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率有關(guān)的QTL1個，位于第8染色體上，相應(yīng)的區(qū)段為：RM25-RM72，對表型變異解釋率為7.08％；在NO處理?xiàng)l件下檢測到的與1收獲指數(shù)有關(guān)的QTL1個，位于第2染色體上，相應(yīng)的區(qū)段為： RM327-RM341，對表型變異解釋率為10.81％；在NO處理?xiàng)l件下檢測的與稻谷產(chǎn)量有關(guān)的QTL11個，位于第11染色體上，相應(yīng)的區(qū)段分別為RM187-RM206，對表型變異解釋率分別為11.16％；在NiO處理?xiàng)l件下檢

7、測的與稻谷產(chǎn)量有關(guān)的QTL1個，位于第8染色體上，相應(yīng)的區(qū)段為RM25-RM72，對表型變異解釋率分別為7.13％；在N20處理?xiàng)l件下檢測的與稻谷產(chǎn)量有關(guān)的QTL2個，分別位于第5、9染色體上，相應(yīng)的區(qū)段分別為：RM413-RM593、RM316-RM219，對表型變異解釋率分別為8.75％、12.00％?？山忉尩淖儺惙秶鸀?.75％-12.00％，共同解釋的表型變異率為20.75％。 5.在施氮和未施氮三種氮素處理下，水稻品種