水稻高代回交導入系群體產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL定位及抽穗期基因DTH6的鑒定.pdf

1、水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對保障我國糧食安全具有重要意義。近年來，品種遺傳基礎(chǔ)趨于狹窄已成為水稻產(chǎn)量潛力進一步提高的瓶頸。江蘇為粳稻生產(chǎn)大省，挖掘可供粳稻品種選育應(yīng)用的產(chǎn)量相關(guān)QTL/基因，拓寬現(xiàn)有品種的遺傳基礎(chǔ)對提高粳稻品種的產(chǎn)量潛力及江蘇省糧食生產(chǎn)均具有重要的意義。本研究構(gòu)建了一套以優(yōu)質(zhì)中秈品種黃華占為供體，改良遲熟中粳品種武育粳3號而來的新品系抗條武育粳3號為背景的高代回交導入系群體，多年考察導入系產(chǎn)量相關(guān)性狀;同時利用簡化基因組重測序技術(shù)(

2、SLAF-seq)對導入系進行測序分析，明確各株系中導入片段。結(jié)合性狀考察及重測序數(shù)據(jù)對產(chǎn)量相關(guān)性狀進行QTL定位研究，并對已克隆的重要產(chǎn)量基因Gn1a在直立穗粳稻遺傳背景下的效應(yīng)進行全面分析，同時對新的QTL/基因進行定位，相關(guān)結(jié)果為產(chǎn)量相關(guān)性狀的分子育種和新基因的定位克隆奠定基礎(chǔ)。具體結(jié)果如下:
　　(1)采用性狀優(yōu)先的方法構(gòu)建了一套包含210個株系的高代回交導入系群體，根據(jù)系譜及SLAF-seq測序結(jié)果，選擇133份高代回交

3、導入系材料（56個BC4F4及77個BC3F5），于2014年和2015年對這133份材料16個產(chǎn)量相關(guān)性狀進行考察。
　　(2)利用簡化基因組重測序(SLAF-seq)獲得244，683個SLAF標簽，其中有效多態(tài)性標簽25，784個，有效多態(tài)性達10.54％。從有效多態(tài)性標簽中最終篩出10，103個高質(zhì)量SLAF標簽用于后續(xù)分析，均勻分布于12條染色體上，其中第2染色體最多，共1，328個標簽，最少的是第12染色體，共296個

4、標簽。
　　(3)利用高質(zhì)量SLAF標簽對應(yīng)的SNP分型，結(jié)合兩年環(huán)境下16個產(chǎn)量相關(guān)性狀考察數(shù)據(jù)，在QTL IciMapping V4.0軟件中共定位到120個產(chǎn)量相關(guān)性狀QTLs。與水稻播始天數(shù)、株高、單株穗數(shù)、單株產(chǎn)量、穗長、一次枝梗數(shù)、一次穎花數(shù)、二次枝梗數(shù)、二次穎花數(shù)、主莖穗穎花數(shù)、結(jié)實率、千粒重、粒長、粒寬、粒厚、長寬比相關(guān)的QTLs分別為11、6、4、6、3、11、9、4、5、6、6、12、3、12、13和9個，其中

5、兩年能重復檢測到18個QTLs;兩年分別定位到但距離相近、遺傳效應(yīng)方向一致，可視為同一QTL的共12個;同時控制兩個及以上性狀的QTL簇有6處。
　　(4)在直立穗粳稻遺傳背景下，Gn1a能顯著增加二次枝梗數(shù)、二次枝梗穎花數(shù)及穗長、一次枝梗數(shù)、一次枝梗穎花數(shù)和穗總粒數(shù)，但單株穗數(shù)顯著減少，單株產(chǎn)量未見顯著提高;在籽粒性狀上表現(xiàn)粒寬顯著增加、長/寬比減小的特點，有千粒重提高、堊白粒率增加的趨勢。要利用Gn1a基因增加穗粒數(shù)來提高直立