水、旱稻抗旱相關(guān)性狀的遺傳分析及QTL定位.pdf

1、根系是吸收土壤水分和養(yǎng)分的重要器官，與抗旱性關(guān)系密切。以粳稻敏旱材料越富與抗旱材料IRAT109雜交獲得120個重組自交系群體，構(gòu)建了包含203個SSR標(biāo)記的連鎖圖，覆蓋水稻12條染色體的1833.8cM，平均圖距為9.0cM。采用根管種植方法，考察RILs及親本在苗期、分蘗期、抽穗期、灌漿期、成熟期5個時期的根基粗、最大根長、根數(shù)、根鮮重、根干重及根體積等6個性狀。采用條件QTL分析根系不同時期發(fā)育的遺傳效應(yīng)并定位動態(tài)QTLs。

2、 在霧培條件下，選用15個旱稻品種和12個水稻品種，比較水、旱稻根系形態(tài)性狀及解剖性狀差異。在旱棚、水田、旱田3種種植條件下，考查了RIL群體及其親本的葉片水勢、抗旱系數(shù)、氣孔特性、葉中脈粗、穗基粗、角質(zhì)層臘質(zhì)含量及根系活力等性狀，并對各性狀進行了相關(guān)性、遺傳力分析及QTI定位。室內(nèi)PEG脅迫處理考察了存活率等性狀。主要研究結(jié)果如下： 1、根系從苗期到分蘗期或抽穗期生長速度最快，灌漿期達到最大生長量。根系各性狀以上位性效應(yīng)的遺

3、傳模式為主，主要受微效多基因控制，易受環(huán)境影響，屬于復(fù)雜的數(shù)量性狀。條件OTLs定位共檢測到89個加性效應(yīng)QTL，與環(huán)境具有互作效應(yīng)的有43個QTL位點，僅有12個在兩個以上時期檢測到，說明控制根系性狀的基因是選擇表達的；87對上位性QTL，與環(huán)境具有互作效應(yīng)的有33個QTL位點。 2、始穗期定位到與根系活力有關(guān)的2個加性QTL和9對上位性QTL；灌漿期根系活力共檢測到3個加性和8對上位性QTL。沒有檢測到兩個時期相同的QTL。

4、 3、早稻表現(xiàn)出根數(shù)少、根基較粗、根較長、根皮層較厚、根中柱直徑較大、根導(dǎo)管數(shù)多、根部生物產(chǎn)量較大。相關(guān)分析表明：根導(dǎo)管數(shù)與莖干重的相關(guān)性，在早稻中極顯著，在水稻中不顯著：水稻莖干、鮮重與根部0-20cm鮮重相關(guān)性極顯著；旱稻莖干、鮮重與20-40cm根部干、鮮重相關(guān)性極顯著。表明深層根重與水稻抗旱性關(guān)系密切。 4、RIL群體葉中脈粗和穗基粗與抗旱系數(shù)相關(guān)不顯著，但與單株產(chǎn)量相關(guān)顯著。水田條件下遺傳力較低。葉中脈粗定位到

5、22個QTL；穗基粗定位到23個QTL 位點。位于11號染色體RM1124-RM552的QTL 在水田條件下、1號染色體RM259-RM490的QTL在旱田條件下，兩個性狀中均檢測到，說明葉中脈粗和穗基粗有共同控制機制。 5、氣孔密度、角質(zhì)層蠟質(zhì)含量與抗旱系數(shù)顯著相關(guān)。氣孔長度與氣孔密度極顯著負相關(guān)，與抗旱系數(shù)之間沒有相關(guān)關(guān)系。氣孔密度共定位到9個QTI 位點，以加性效應(yīng)為主；氣孔長度共定位到16個QTL位點。角質(zhì)層蠟質(zhì)含量定位

6、到8個QTI 位點。 6、苗期PEG脅迫受環(huán)境條件影響較大，定位到10個QTL位點，其中位于2號染色體上的兩個位點與在角質(zhì)層蠟質(zhì)含量中檢測到的位點一致：復(fù)水1天和10天分別定位到19和17個OTL位點。 7、分析表明旱田葉水勢與抗旱系數(shù)、旱田單株產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，旱田水勢變化與IDR、旱田單株產(chǎn)量呈極顯著負相關(guān)，表明wpu高且能保持凌晨基礎(chǔ)葉水勢的品種更具有抗旱性。共檢測到6個加性QTL位點，5對上位性效應(yīng)QTL位點。