利用導(dǎo)入系定位氮脅迫下水稻產(chǎn)量性狀QTL.pdf

1、產(chǎn)量性狀是決定一個(gè)水稻品種特性的重要指標(biāo)之一，有效穗、單株產(chǎn)量、株高、生物學(xué)產(chǎn)量是重要的產(chǎn)量性狀，且屬于多基因控制的數(shù)量性狀。同時(shí)，氮是作物生長發(fā)育所必需的大量元素，也是限制作物產(chǎn)量的重要因素。但氮肥的大量使用導(dǎo)致氮素的利用效率降低，造成能源浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益下降，水稻品質(zhì)下降和環(huán)境污染等一系列問題。篩選出耐低氮雜交水稻骨干親本，并對(duì)上述水稻產(chǎn)量性狀進(jìn)行數(shù)量性狀基因座（QTL）定位，是解決上述問題的有效途徑，對(duì)提高氮素利用率、降低生產(chǎn)成本、

2、提高水稻產(chǎn)量等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)揭示產(chǎn)量性狀分子遺傳機(jī)理也具有重要的理論意義。導(dǎo)入系（ILS）含有一個(gè)或幾個(gè)來自供體親本的染色體片段，消除了遺傳背景的干擾，是用于QTL鑒定和精細(xì)定位的重要試驗(yàn)材料。
　　 本研究以重穗型優(yōu)良秈稻恢復(fù)系蜀恢527為受體親本，中粳中熟常規(guī)稻新品種楚梗12為供體親本，采用回交和分子標(biāo)記輔助選擇相結(jié)合的方法，建立了66個(gè)導(dǎo)入系，并對(duì)其在大田栽培條件下作正常和低氮處理。對(duì)兩種處理下的單株有效穗、單

3、株產(chǎn)量、株高、生物學(xué)產(chǎn)量進(jìn)行QTL鑒定和分析。主要結(jié)果如下：
　　 1. 用350對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)輪回親本蜀恢527和供體親本楚梗12之間多態(tài)性進(jìn)行了檢測，篩選出64個(gè)在親本間具有明顯多態(tài)性且?guī)洼^好的分子標(biāo)記，這64個(gè)標(biāo)記覆蓋了水稻的整個(gè)基因組，多態(tài)率為18.29％，標(biāo)記平均間隔距離為19.24cM。
　　 2. 經(jīng)田間篩選和分子標(biāo)記檢測，本實(shí)驗(yàn)獲得66個(gè)導(dǎo)入系。這些導(dǎo)入系的代換片段分布于水稻的11條染色體上，但在各條染

4、色體上的分布很不均勻，其中1號(hào)染色體最多，12號(hào)染色體上未檢測到導(dǎo)入片段。所有導(dǎo)入系代換片段總長度為1392.74cM，平均每個(gè)導(dǎo)入系代換片段的長度為20.48cM。
　　 3. 利用QTLIciMapping 2.0軟件，用RSTEP-LRT法以顯著水平PIN=0.05和 POUT=0.10分別作為入選標(biāo)記和去除標(biāo)記的選擇標(biāo)準(zhǔn)，以 LOD≥2.5和LOD≥3.0 作為閾值分別來判斷QTL。檢測導(dǎo)入系群體在正常和低氮處理下的單株

5、有效穗、單株產(chǎn)量、株高和生物學(xué)產(chǎn)量的QTL共24個(gè)。其中在正常處理下共檢測到11個(gè)QTL，8個(gè)單株有效穗的QTL，1個(gè)單株產(chǎn)量的QTL，2個(gè)株高的QTL，未檢測到生物學(xué)產(chǎn)量的QTL；在低氮處理下共檢測到13個(gè)QTL，5個(gè)單株有效穗的QTL，1個(gè)單株產(chǎn)量的QTL，2個(gè)株高的QTL，4個(gè)生物學(xué)產(chǎn)量的QTL。24個(gè)QTL分布于水稻1-8號(hào)染色體上，其中qph-1、qpn-1、 qby-2、qby-4與前人的研究具有相似的結(jié)果，另外20個(gè)為新檢

6、測出的QTL。并檢測到兩個(gè)在不同處理下均能影響株高的位點(diǎn)qph-1a和qph-1b。
　　 4.在低氮處理下，單株有效穗QTL中效應(yīng)最大的qpn-2b解釋表型差異為49.301％，加性效應(yīng)為0.826；單株產(chǎn)量QTL中效應(yīng)最大的qyd-1解釋表型差異為12.687％，加性效應(yīng)為3.091；株高QTL中效應(yīng)最大的qph-1a解釋表型差異為25.593％，加性效應(yīng)為4.313；生物學(xué)產(chǎn)量QTL中效應(yīng)最大的qby-4解釋表型差異為20