水稻BC-,2-F-,3-選擇導(dǎo)入系產(chǎn)量及耐鹽QTL定位與遺傳重疊的研究.pdf

1、水稻產(chǎn)量性狀由于遺傳率低、環(huán)境互作和生物學(xué)基礎(chǔ)復(fù)雜，育種中存在較大困難。利用高代回交選擇導(dǎo)入系群體剖析復(fù)雜數(shù)量性狀和目標(biāo)性狀定向改良，在我國(guó)的作物分子育種中已得到廣泛應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)選用生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用的當(dāng)家品種作輪回親本構(gòu)建高代回交群體并進(jìn)行產(chǎn)量選擇，對(duì)水稻產(chǎn)量相關(guān)的結(jié)實(shí)率、千粒重、穗長(zhǎng)、穗實(shí)粒、穗總粒、有效穗、單株產(chǎn)量和株高進(jìn)行QTL定位及主要位點(diǎn)效應(yīng)分析；同時(shí)對(duì)產(chǎn)量選擇導(dǎo)入系進(jìn)行耐鹽性鑒定和耐鹽QTL定位，闡述如何在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用

2、定位的結(jié)果，培育高產(chǎn)耐鹽水稻新品種；并分析了不同背景下的應(yīng)用前景，分析產(chǎn)量及耐鹽指標(biāo)的重疊QTL的效應(yīng)。
　　 1.對(duì)水稻結(jié)實(shí)率、千粒重、穗長(zhǎng)、穗實(shí)粒、穗總粒、有效穗、單株產(chǎn)量和株高進(jìn)行QTL定位分析，在蜀恢527/ZD2057群體中8個(gè)目標(biāo)性狀共檢測(cè)到了49個(gè)QTL，分別定位了9個(gè)、12個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、5個(gè)、2個(gè)、2個(gè)和10個(gè)QTL，分布在除了第8染色體之外的11條染色體上；在明恢86/ZD2057群體中8個(gè)目標(biāo)性狀共檢測(cè)到了

3、61個(gè)QTL，分別定位了15個(gè)、11個(gè)、8個(gè)、9個(gè)、3個(gè)、2個(gè)、5個(gè)和8個(gè)QTL，分布在除了第8染色體之外的11條染色體上；在蜀恢527/特青群體中8個(gè)目標(biāo)性狀共檢測(cè)到了54個(gè)QTL，分別定位了9個(gè)、10個(gè)、11個(gè)、5個(gè)、7個(gè)、1個(gè)和11個(gè)QTL，分布在12條染色體上；在明恢86/特青群體中8個(gè)目標(biāo)性狀共檢測(cè)到了31個(gè)QTL，分別定位了2個(gè)、9個(gè)、5個(gè)、4個(gè)、4個(gè)、5個(gè)和2個(gè)QTL，分布在除了第8、第9和第12染色體之外的9條染色體上。

4、
　　 2.針對(duì)產(chǎn)量指標(biāo)結(jié)實(shí)率、干粒重、穗長(zhǎng)、穗實(shí)粒、穗總粒、有效穗、單株產(chǎn)量和株高進(jìn)行位點(diǎn)間互作分析，在P<0.0001極顯著水平下，群體蜀恢527/ZD2057分別檢測(cè)到：122、161、2、5、1、1、1和4對(duì)互作的QTL位點(diǎn)；群體明恢86/ZD2057分別檢測(cè)到：58、123、4、68、53、12、2和15對(duì)互作的QTL位點(diǎn)；群體蜀恢527/特青分別檢測(cè)到：263、59、72、12、6、0、0和93對(duì)互作的QTL位點(diǎn)；群

5、體明恢86/特青分別檢測(cè)到：1、9、4、6、20、0、0和3對(duì)互作的QTL位點(diǎn)。
　　 3.研究水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀的遺傳基礎(chǔ)，第1、3、7染色體上值得重點(diǎn)關(guān)注的。本實(shí)驗(yàn)蜀恢527/ZD2057、明恢86/ZD2057、蜀恢527/特青和明恢86/特青4個(gè)群體的QTL定位中位于第1染色體上的共有30個(gè)，位于第3染色體上共有45個(gè)，位于第7染色體上共有18個(gè)。
　　 4.本實(shí)驗(yàn)在明恢86/ZD2057群體中該區(qū)域檢測(cè)到的第3染

6、色體QSf3c位點(diǎn)（131.5cM），是一個(gè)影響結(jié)實(shí)率、千粒重和穗實(shí)粒的主效QTL，貢獻(xiàn)率分別是15.91％、15.64％和15.18％，對(duì)結(jié)實(shí)率、千粒重和穗實(shí)粒均表現(xiàn)了較大的加性效應(yīng)，QSf3c在穗實(shí)粒的定位中表現(xiàn)出較大的正向超顯性。該位點(diǎn)又同時(shí)與多個(gè)其他隨機(jī)位點(diǎn)通過顯著的互作進(jìn)一步調(diào)控其它性狀。
　　 5.本實(shí)驗(yàn)在蜀恢527/特青群體中定位到的QPh7b位于第7染色體的54.2cM附近，對(duì)株高的貢獻(xiàn)率高達(dá)34.04％。除了在

7、蜀恢527/特青群體中檢測(cè)到的QPh7b和Ghd7位于同一區(qū)域，在明恢86/ZD2057群體中檢測(cè)到的QSf3c和GS3位于同一區(qū)域外，蜀恢527/ZD2057群體中控制株高的QPh7a、蜀恢527/特青群體中控制千粒重和株高的QTgwt3f、明恢86/特青群體中控制穗總粒、有效穗的QTnsp1c和明恢86/特青群體中控制穗長(zhǎng)的QPL3d，這4個(gè)QTL位點(diǎn)將是未來多環(huán)境檢測(cè)及近等基因系突破的重點(diǎn)。
　　 6.通過對(duì)四個(gè)BC2F3

8、群體的幼苗耐鹽等級(jí)和幼苗存活天數(shù)兩個(gè)性狀進(jìn)行了QTL定位。在群體蜀恢527/ZD2057、明恢86/ZD2057、蜀恢527/特青和明恢86/特青中分別檢測(cè)到了11、15、11和6個(gè)控制幼苗耐鹽等級(jí)和幼苗存活天數(shù)的QTL，其中群體明恢86/ZD2057檢測(cè)到的15個(gè)QTL中有3個(gè)QTL具有多效性。其中有2個(gè)QTL能在蜀恢527/ZD2057和明恢86/ZD2057群體分別檢測(cè)到，1個(gè)QTL可以在蜀恢527/ZD2057和蜀恢527/特青

9、群體分別檢測(cè)到，1個(gè)QTL在明恢86/ZD2057和明恢86/特青群體中分別檢測(cè)到。 QSst2c、QSst10b、QSst12、QSds1b、QSst4b、QSst2d、QSst2e、QSds10、QSst1b、QSst10c、QSst10d和QSds4b能解釋的表型變異分別為20.36％、24.06％、22.50％、28.45％、21.39％、23.31％、34.92％、42.18％、20.29％、20.50％、21.31％和26.

10、27％，QSst12表現(xiàn)為負(fù)向超顯性，QSst4b和QSds10表現(xiàn)為正向超顯性，QSst10b和QSst2d分別表現(xiàn)為負(fù)向和正向部分顯性。
　　 7.針對(duì)耐鹽指標(biāo)幼苗耐鹽等級(jí)和幼苗存活天數(shù)進(jìn)行位點(diǎn)間互作分析，在P<0.005極顯著水平下，群體蜀恢527/ZD2057分別檢測(cè)到：40和5對(duì)互作QTL位點(diǎn)；群體明恢86/ZD2057分別檢測(cè)到：31和19對(duì)互作QTL位點(diǎn)；群體蜀恢527/特青分別檢測(cè)到：40和5對(duì)互作QTL位點(diǎn)；群

11、體明恢86/特青分別檢測(cè)到：31和19對(duì)互作QTL位點(diǎn)。
　　 8. QSst2d、QSst10b、QSst12、QSds1b、QSst9a、QSst4b、QSst2e、QSst2f和QSds10這九個(gè)主效基因在常規(guī)育種中要充分利用其加性效應(yīng)，利用來自ZD2057的QSst2d、QSst10b和QSst12等位基因和來自特青的QSst2e、QSst2f來降低耐鹽等級(jí)進(jìn)而提高品種耐鹽性，利用來自明恢86的QSds1b和QSds10

12、等位基因來延長(zhǎng)幼苗存活天數(shù)進(jìn)而提高耐鹽性，同時(shí)利用來自蜀恢527的QSst9a和QSst4b等位基因來降低耐鹽等級(jí)進(jìn)而提高品種耐鹽性。
　　 9.ZD2057在蜀恢527及明恢86背景下12個(gè)遺傳重疊的位點(diǎn)，其中ZD2057在蜀恢527及明恢86背景下重疊位點(diǎn)數(shù)最小的是3個(gè)，最多的達(dá)到6個(gè)。特青在蜀恢527及明恢86背景下5個(gè)遺傳重疊的位點(diǎn)，其中特青在蜀恢527及明恢86背景下重疊位點(diǎn)數(shù)最小的是3個(gè)，最多的高達(dá)7個(gè)，四個(gè)群體中定