雜交稻“大青稞”現(xiàn)象遺傳基礎(chǔ)剖析.pdf

1、“大青棵”是雜交稻生產(chǎn)中普遍存在的現(xiàn)象,是造成減產(chǎn)的重要因素之一。由于“大青棵”表現(xiàn)為不抽穗或遲抽穗,因此本研究從抽穗期的角度去剖析“大青棵”現(xiàn)象產(chǎn)生的遺傳基礎(chǔ)。本研究以蜀恢527和明恢86為輪回親本與輻恢838構(gòu)建了兩個BC2F3:4產(chǎn)量選擇導(dǎo)入系群體,分別與四個骨干不育系測交產(chǎn)生了8個測交群體。以抽穗期作為剖析“大青棵”的評價指標(biāo),于2010年在合肥、杭州和廣州三個環(huán)境,2011年在合肥、杭州和南寧三個環(huán)境下進(jìn)行抽穗期和產(chǎn)量性狀表型

2、鑒定,結(jié)合基因型分析,利用單向(One-wayANOVA)和雙向方差分析(Two-wayANOVA)檢測與抽穗期和單株產(chǎn)量相關(guān)的QTL及QTL間互作。
　　1.根據(jù)測交組合在合肥環(huán)境下的抽穗期情況將其分成兩類,即:Q組合,表現(xiàn)為“大青棵”,不能正常抽穗;另一類,非Q組合,能正常抽穗。按照上述原則,以蜀恢527為背景的測交組合在合肥環(huán)境下,152個測交組合包含55個Q組合和97個非Q組合,其中Q組合在杭州和廣州與對照組合相比表現(xiàn)為遲

3、抽穗,非Q組合在合肥、杭州和廣州環(huán)境下的抽穗期與對照組合相近。就單株產(chǎn)量而言,Q組合的單株產(chǎn)量在杭州環(huán)境下低于對照組合,在廣州環(huán)境下高于對照組合,非Q組合的單株產(chǎn)量在合肥和杭州環(huán)境下與對照組合相近,在廣州環(huán)境下略低于對照組合。
　　以明恢86為背景的測交組合抽穗期在合肥環(huán)境下,184個測交組合包含40個Q組合和144個非Q組合,其中Q組合在杭州環(huán)境下與對照組合相比表現(xiàn)為遲抽穗,在南寧與對照組合抽穗期相近;非Q組合在合肥、杭州和南寧

4、環(huán)境下的抽穗期與對照組合相近。就單株產(chǎn)量而言,Q組合的單株產(chǎn)量在杭州環(huán)境下明顯低于對照組合,在南寧環(huán)境下與對照組合相近。
　　2.相關(guān)性分析結(jié)果表明,除2010年在廣州環(huán)境下抽穗期與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為r=0.57)外,在其余各環(huán)境下都呈負(fù)相關(guān),且在杭州環(huán)境下2010年和2011年均呈極顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為r=-0.59和r=-0.53),2011年在南寧環(huán)境下呈顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為r=-0.18),在合肥環(huán)境下

5、兩年正常抽穗材料的抽穗期與產(chǎn)量相關(guān)性不顯著(相關(guān)系數(shù)分別為r=-0.02和r=-0.03)。
　　3.產(chǎn)量QTL定位結(jié)果顯示,2010年以蜀恢527為背景的四個測交群體在三個環(huán)境下共檢測到38個產(chǎn)量QTL,分布于第1-11條染色體上,其中在多個環(huán)境和群體中同時檢測到的有18個產(chǎn)量QTL。2011年以明恢86為背景的四個測交群體在三個環(huán)境下共檢測到36個產(chǎn)量QTL,其中在多個環(huán)境和群體中同時檢測到的有21個產(chǎn)量QTL。
　　4

6、.2010年以蜀恢527為背景的四個測交群體在三個環(huán)境下共檢測到33個抽穗期QTL,分布于12條染色體上,其中在多個環(huán)境和群體中同時檢測到的有15個抽穗期QTL;2011年以明恢86為背景的四個測交群體在三個環(huán)境下共檢測到23個抽穗期QTL,在多個環(huán)境和群體中同時檢測到的有12個抽穗期QTL。其中qHD8-2(RM3395)和qHD8-3(RM331),這兩個位點在四個群體以及廣州和杭州這兩個環(huán)境中均被檢測到,且貢獻(xiàn)率較大,可能為控制遲

7、抽穗的主效位點,與雜交稻中不抽穗現(xiàn)象的產(chǎn)生有關(guān)。
　　5.雙向方差分析發(fā)現(xiàn),以蜀恢527為背景的測交群體共檢測到4對位點,以明恢86為背景的測交群體共檢測到5對位點在不同群體和環(huán)境下穩(wěn)定表達(dá),且這幾對上位性QTL同樣控制單株產(chǎn)量。通過對產(chǎn)生“大青棵”雜種的親本及其本身進(jìn)行基因型結(jié)合QTL互作分析發(fā)現(xiàn),正是由于位點RM331與RM2;RM331與RM5346;RM3395與RM16;RM3325與RM53;RM110與RM565;R