基于SSSL的水稻耐冷QTL的定位和聚合效應.pdf

1、水稻低溫冷害是一種全球性的自然災害，可發(fā)生在水稻的不同生長發(fā)育時期。雖然培育耐冷水稻品種被認為是減少水稻低溫冷害最有效的方式。但是，由于水稻耐冷性的遺傳基礎非常復雜，以表型為基礎的常規(guī)育種很難高效地改良水稻的耐冷性。只有深入剖析水稻耐冷性的遺傳基礎，并開展水稻分子育種，才有望高效準確地提高水稻耐冷性，實現(xiàn)水稻耐冷性育種的突破。為了培育出耐冷的水稻品系，本研究對以“華粳秈74”為遺傳背景構建的單片段代換系庫的親本等品系進行了耐冷性評價，并

2、選擇由耐冷供體發(fā)展來的單片段代換系群體來定位耐冷QTL，在此基礎上開展分子聚合育種來培育耐冷的優(yōu)良水稻品系。主要結果如下：
　　1.對多樣性豐富的34份水稻品系進行了發(fā)芽期、芽期、苗期和抽穗開花期的耐冷性鑒定。粳稻“Katy”發(fā)芽期耐冷性強；粳稻“麗江新團黑谷”、“空育131”、“IR65598-112-2”和“IR66897B”芽期耐冷性強；粳稻“南洋占”、“麗江新團黑谷”和“空育131”苗期耐冷性強；粳稻“Kyeema”和秈稻

3、“IR58025B”抽穗開花期耐冷性強。對4個時期耐冷性的相關分析顯示，發(fā)芽期與芽期、苗期、抽穗開花期的耐冷性均沒有顯著相關；芽期跟苗期的耐冷性呈極顯著正相關；芽期和穗期的耐冷性以及苗期和穗期的耐冷性都沒有顯著相關。
　　2.對來源于耐冷供體的30份SSSL進行了5次獨立的芽期耐冷QTL的鑒定實驗，共檢測到15個芽期耐冷QTL，這些耐冷QTL分布在第1、第2、第3、第5、第6、第9、第10和第12等8條染色體上；對這些耐冷QTL的

4、多次檢測結果進行整體t測驗，有5個耐冷QTL有穩(wěn)定的效應，分別是qCtp-1、qCtp-3、qCtp-5-3、qCtp-6-1、qCtp-10，有4個QTL表現(xiàn)為增效，其中加性效應值最高的是qCtp-6-1，為17.98％。
　　3.對來源于耐冷供體的28份SSSL在苗期以冷害指數(shù)和存活率為指標分別進行了5次獨立的耐冷QTL的鑒定。在苗期以冷害指數(shù)為指標，共檢測到6個苗期耐冷QTL，這些耐冷QTL分布在第4、第6和第12等3條染色

5、體上，對這些耐冷QTL的多次耐冷檢測結果進行整體t測驗，有3個耐冷QTL有穩(wěn)定的效應，分別是qCtd-4-2、qCtd-6-2、qCtd-12，都表現(xiàn)為增效。其中加性效應值最高的是qCtd-6-2，為1.13；在苗期以存活率為指標，共檢測到9個苗期耐冷QTL，這些耐冷QTL分布在第3、第4、第5、第6、第9和第12等6條染色體上，對這些耐冷QTL的多次耐冷檢測結果進行整體t測驗，有3個耐冷QTL有顯著的效應，分別是qCts-3、qCts

6、-6-1、qCts-12，都表現(xiàn)為增效。其中加性效應值最高的是qCts-3，為13.00%。
　　4.對來源于耐冷供體的21份SSSL進行了3次獨立的抽穗開花期耐冷QTL的鑒定實驗，共檢測到8個抽穗開花期耐冷QTL，這些耐冷QTL分布在第1、第3、第6和第12等4條染色體上，對這些耐冷QTL的多次耐冷檢測結果進行整體t測驗，有3個耐冷QTL有穩(wěn)定的效應，其中qCth-6-1表現(xiàn)為增效，而qCth-6-2、qCth-12的加性效應方

7、向則相反。它們的加性效應絕對值都超過10.00%。進一步對位于第6染色體上的耐冷QTL qCth-6-1進行了精細定位，qCth-6-1被定位到第6染色體的45kb物理區(qū)間，其間有8個候選基因。
　　5.用帶有耐冷QTL的SSSL開展聚合育種，得到32份多耐冷QTL聚合系，這些聚合系的目標性狀包括發(fā)芽期、芽期、苗期和抽穗開花期的耐冷性。通過對11份聚合系在芽期和苗期的耐冷表型鑒定顯示，耐冷 QTL qCtp-4/qCtp-6-1和

8、qCtp-3/qCtp-6-1組合能顯著提升芽期的耐冷性；qCts-6-1/qCts-12和qCts-3//qCts-6-1/qCts-12組合能顯著提升苗期的耐冷性。
　　本研究篩選出了不同生長發(fā)育時期耐冷的品系，并通過其構建的SSSL群體進行了芽期、苗期和抽穗開花期的耐冷QTL的定位，對一些效應穩(wěn)定的耐冷QTL進行了聚合，獲得了芽期和苗期耐冷性顯著增強的品系。本研究不僅發(fā)現(xiàn)并證實了一些穩(wěn)定表達的耐冷QTL，而且表明通過耐冷QT