超級(jí)稻協(xié)優(yōu)9308衍生群體根系的遺傳研究.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一，水稻根系具有固定植株、吸收養(yǎng)分、合成運(yùn)輸有機(jī)物質(zhì)等眾多重要功能，根系形態(tài)改變都會(huì)影響到植株的生長(zhǎng)和發(fā)育，間接地影響著水稻產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等性狀的表現(xiàn)。因此，水稻根系的研究具有重要的理論與應(yīng)用意義，也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
　　 為了弄清水稻根系形態(tài)建成的遺傳機(jī)制。本研究對(duì)超級(jí)稻協(xié)優(yōu)9308衍生水稻XBR、RIL及ZHR群體進(jìn)行了抽穗期根系形態(tài)分布特征分析、根系與

2、地上部農(nóng)藝性狀QTLs比較分析、根系基因qRL7精細(xì)定位和候選基因預(yù)測(cè)等方面的研究。取得主要結(jié)果如下：
　　 1.按照水稻不同根直徑分別對(duì)總根長(zhǎng)、根表面積、根體積和根尖數(shù)進(jìn)行分析表明，總根長(zhǎng)和根尖數(shù)呈指數(shù)曲線分布，峰值均在根直徑為0.00<.RD.<=0.20 mm，占群體50.00％和96.00％。根表面積呈3峰曲線分布，峰值分別在根直徑為0.00<.RD.<=0.20 mm、0.40<.RD.<=0.60 mm和0.80<.

3、RD.<=1.00 mm區(qū)段，占群體9.00％、13.00％和12.00％。根體積呈單峰分布，峰值在根直徑為0.80<.RD.<=1.00 mm區(qū)段，占群體7.00％。
　　 2.水稻根系與地上部重要農(nóng)藝性狀間相關(guān)性分析表明，水稻3個(gè)群體根長(zhǎng)分別與總根長(zhǎng)、根表面積、根干重等5個(gè)性狀呈極顯著正相關(guān)，根直徑分別與根長(zhǎng)、總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)、根干重等6個(gè)性狀呈不顯著相關(guān)。抽穗期、株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、著粒密度、粒重和單株產(chǎn)量

4、等7個(gè)性狀分別與根長(zhǎng)、總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根干重等6個(gè)性狀表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)。然而，穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、粒重等3個(gè)性狀與根系性狀表現(xiàn)出不顯著相關(guān)，10個(gè)地上部農(nóng)藝性狀均與根直徑表現(xiàn)出不顯著相關(guān)。
　　 3.水稻根長(zhǎng)、總根長(zhǎng)、根表面、根直徑、根體積、根尖數(shù)和根干重等7個(gè)性狀及不同根直徑的總根長(zhǎng)、根表面積、根體積和根尖數(shù)分布QTLs分析，結(jié)果表明，3個(gè)群體只檢測(cè)影響根系具有加性和顯性效應(yīng)QTLs，沒(méi)檢測(cè)到具有上位性效應(yīng)QTL

5、s。水稻RIL群體，檢測(cè)到5個(gè)控制根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根干重等5個(gè)性狀QTLs被重復(fù)定位在第7染色體短臂上RM180和RM5436標(biāo)記區(qū)間，該標(biāo)記區(qū)間同時(shí)檢測(cè)到不同根直徑的總根長(zhǎng)、根表面積、根體積和根尖數(shù)分布QTLs，解釋根系性狀24.12％的表型變異。水稻XBR群體，檢測(cè)到5個(gè)控制根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根干重的QTLs，被重復(fù)定位在第7染色體短臂上RM5436和RM3670標(biāo)記之間，該標(biāo)記區(qū)間檢測(cè)到不同根直徑的總

6、根長(zhǎng)、根表面積、根體積和根尖數(shù)分布QTLs，解釋根系性狀21.55％的表型變異，該RM5436標(biāo)記附近檢測(cè)到同時(shí)控制5個(gè)根系形態(tài)性狀QTLs，命名為qRL7。
　　 4.10個(gè)地上部農(nóng)藝性狀QTLs分析，結(jié)果表明，3個(gè)群體具有加性、顯性效應(yīng)QTLs扮演著重要角色，沒(méi)檢測(cè)到具有上位性效應(yīng)QTLs，水稻RIL群體檢測(cè)到21個(gè)具有加性效應(yīng)QTLs、XBR群體檢測(cè)22個(gè)具有顯性效應(yīng)QTLs和ZHR群體檢測(cè)到19個(gè)具有顯性效應(yīng)QTLs。3

7、個(gè)QTLs(qHD7α、qPPP3α和qPL10)在RK，和XBR或ZHR群體中重復(fù)檢測(cè)到，10個(gè)QTLs控制4個(gè)性狀僅在水稻XBR和ZHR群體重復(fù)檢測(cè)到，檢測(cè)到9個(gè)QTLs同時(shí)控制2個(gè)以上性狀。3個(gè)群體第7染色體短臂上RM180-RM5436標(biāo)記區(qū)間沒(méi)檢測(cè)到影響地上部性狀QTLs。
　　 5.利用協(xié)優(yōu)9308衍生RIL群體將根系基因qRL7初步定位在第7染色體短臂上RM180和RM5436標(biāo)記區(qū)間，借助XQZB和ZH9308測(cè)

8、序信息在RM180和RM5436標(biāo)記間設(shè)計(jì)了17對(duì)多態(tài)性InDel引物，將根系基因qRL7定位在InDel7-11和InDe17-12之間大約54kb物理范圍內(nèi)。
　　 6.根據(jù)TIGR網(wǎng)站的注釋，目標(biāo)區(qū)間內(nèi)共有9個(gè)候選基因，分別是LOC_Os07g14610，LOC_Os07g14620，LOC_Os07g14630，LOC_Os07g14640，LOC_Os07g14650，LOC_Os07g14660，LOC_Os07g1