水稻深根比遺傳分析.pdf

1、水稻是世界主要的糧食作物之一，干旱是影響水稻產(chǎn)量最重要的非生物脅迫因素之一，培育強大的根系是提高水稻抗旱性的重要途徑。研究水稻的根系，克隆與避旱性相關(guān)的基因，對加快節(jié)水抗旱稻育種進程，提高水稻抗旱性和產(chǎn)量具有重要意義。扎入深層土壤的根系可以幫助植物在干旱來臨時吸取深層土壤水分，維持植物的正常生長發(fā)育。根系的生長角度決定了扎入深層土壤的根系比例，因此可以一定生長角度來區(qū)分深層根系和淺層根系，用深根數(shù)占總根數(shù)的比例（深根比）來表示深根特性。

2、
　　本實驗前期工作以ZS97B和非洲抗旱品種 IRAT109為親本，建立重組自交系群體（RIL），并初步在四條染色體上定位了5個深根比主效QTL，它們分別位于第1染色上的RM23-RM493之間，第2號染色體上RM318-RM6之間，第4號染色體上RM307-RM261、RM451-RM317之間，第7號染色體上RM478-RM134之間，第10條染色體上 RM269-RM258之間。本研究選擇了一個重組自交系（編號為384）與

3、珍汕97B雜交，建立了次級F2分離群體，用改良的“籃子”方法對深根比QTL定位結(jié)果進行了驗證，并對4個QTL區(qū)間進行精細定位。結(jié)果如下：
　　1. QTL定位結(jié)果在次級F2群體中的驗證。結(jié)果表明，F(xiàn)2群體和RIL群體在第7號染色體上的RM478-RM134區(qū)間定位到一個主效QTL. F2群體在第1、2號染色體的RM572-RM493、RM250-RM166定位到一個主效QTL，與利用RIL群體定位到的QTL所在區(qū)間RM23-RM4

4、93、RM318-RM6相近，它們可能為同一個QTL位點。RIL多次定位到RM451-RM317，但384株系在RM451、RM317標記區(qū)來自于珍汕97B，384與珍汕97B在RM451、RM317標記區(qū)沒有多態(tài)性，因此在次級群體中無法定位到這個區(qū)間。在RIL群體中定位到的深根比主效QTL基本上能在次級F2群體中得到驗證，說明深根比的遺傳力較高，受環(huán)境影響小。2.深根比相關(guān)性狀間的相關(guān)性分析。結(jié)合3年相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，深根比與淺根數(shù)呈現(xiàn)

5、極顯著負相關(guān)，與深根數(shù)呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，與株高、分蘗數(shù)、總根數(shù)的相關(guān)性目前還不清楚。深根比、株高和分蘗這3個農(nóng)藝性狀都與水稻品種、基因型和環(huán)境有關(guān)，這三個年份水稻基因型不同，環(huán)境也有一定的差異，因此不同年份間相關(guān)性檢測結(jié)果可能存在較大的差異。水稻深根比是深根數(shù)占總根數(shù)的比例，總根數(shù)是深根數(shù)與淺根數(shù)的總和，水稻深根比與深根數(shù)與淺根數(shù)具有直接相關(guān)性，與總根數(shù)具有間接相關(guān)性，水稻深根數(shù)越多，淺根數(shù)越少，深根比越大，與總根數(shù)的相關(guān)性則看深根數(shù)與

6、淺根數(shù)的相對量。
　　3.深根比QTL的精細定位。對上海F3進行多重比較和QTL加性效應(yīng)分析，目標QTL位點為RM572-RM493種植了3個株系（2475、2286、2194），2286與2194之間深根比均值沒有顯著性差異，但這兩個株系與2475之間有極顯著差異，2286和2194這兩個株系不符合加性效應(yīng)；RM240-RM250-RM166種植了3個株系（2470、2463、2198），這3個株系深根比均值兩兩之間都具有極顯著

7、差異，2198不符合加性效應(yīng)；RM478-RM134只種植1個株系（2252），2252符合加性效應(yīng)；RM258種植了3個編號（2089、2190、2361），2089與2361之間深根比均值沒有顯著性差異，但都與2190之間有顯著性差異，這3個株系都不符合加性效應(yīng)?？赡苁怯捎谒褂玫娜后w為構(gòu)建近等基因系過程中的中間群體，遺傳背景不同且遺傳背景為雜合的，而且有的遺傳背景區(qū)段可能含有多個微效 QTL位點，因而導(dǎo)致性狀之間差異較大。根據(jù)初步

8、定位結(jié)果和加性效應(yīng)檢測，對定位于第1，2，7號染色體上的QTL進行了 QTL近等基因系構(gòu)建和QTL目標區(qū)段的標記加密（分別添加了15個、5個和8個SSR標記）。針對這3個QTL，在F2群體中首先選擇目標QTL連鎖標記雜合，背景盡量為珍汕97B的單株的自交后代群體，結(jié)合加密了的QTL定位區(qū)間的局部連鎖圖再次對QTL進行了定位分析2470定位在RM240-RM250之間，2463定位在RM250-RM166之間2252定位在RM21930-