超級稻協(xié)優(yōu)9308衍生群體根系的遺傳研究.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物之一，水稻根系具有固定植株、吸收養(yǎng)分、合成運輸有機物質(zhì)等眾多重要功能，根系形態(tài)改變都會影響到植株的生長和發(fā)育，間接地影響著水稻產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等性狀的表現(xiàn)。因此，水稻根系的研究具有重要的理論與應用意義，也越來越受到人們的關(guān)注。
　　 為了弄清水稻根系形態(tài)建成的遺傳機制。本研究對超級稻協(xié)優(yōu)9308衍生水稻XBR、RIL及ZHR群體進行了抽穗期根系形態(tài)分布特征分析、根系與

2、地上部農(nóng)藝性狀QTLs比較分析、根系基因qRL7精細定位和候選基因預測等方面的研究。取得主要結(jié)果如下：
　　 1.按照水稻不同根直徑分別對總根長、根表面積、根體積和根尖數(shù)進行分析表明，總根長和根尖數(shù)呈指數(shù)曲線分布，峰值均在根直徑為0.00<.RD.<=0.20 mm，占群體50.00％和96.00％。根表面積呈3峰曲線分布，峰值分別在根直徑為0.00<.RD.<=0.20 mm、0.40<.RD.<=0.60 mm和0.80<.

3、RD.<=1.00 mm區(qū)段，占群體9.00％、13.00％和12.00％。根體積呈單峰分布，峰值在根直徑為0.80<.RD.<=1.00 mm區(qū)段，占群體7.00％。
　　 2.水稻根系與地上部重要農(nóng)藝性狀間相關(guān)性分析表明，水稻3個群體根長分別與總根長、根表面積、根干重等5個性狀呈極顯著正相關(guān)，根直徑分別與根長、總根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)、根干重等6個性狀呈不顯著相關(guān)。抽穗期、株高、穗長、穗粒數(shù)、著粒密度、粒重和單株產(chǎn)量

4、等7個性狀分別與根長、總根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根干重等6個性狀表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)。然而，穗數(shù)、結(jié)實率、粒重等3個性狀與根系性狀表現(xiàn)出不顯著相關(guān)，10個地上部農(nóng)藝性狀均與根直徑表現(xiàn)出不顯著相關(guān)。
　　 3.水稻根長、總根長、根表面、根直徑、根體積、根尖數(shù)和根干重等7個性狀及不同根直徑的總根長、根表面積、根體積和根尖數(shù)分布QTLs分析，結(jié)果表明，3個群體只檢測影響根系具有加性和顯性效應QTLs，沒檢測到具有上位性效應QTL

5、s。水稻RIL群體，檢測到5個控制根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根干重等5個性狀QTLs被重復定位在第7染色體短臂上RM180和RM5436標記區(qū)間，該標記區(qū)間同時檢測到不同根直徑的總根長、根表面積、根體積和根尖數(shù)分布QTLs，解釋根系性狀24.12％的表型變異。水稻XBR群體，檢測到5個控制根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根干重的QTLs，被重復定位在第7染色體短臂上RM5436和RM3670標記之間，該標記區(qū)間檢測到不同根直徑的總

6、根長、根表面積、根體積和根尖數(shù)分布QTLs，解釋根系性狀21.55％的表型變異，該RM5436標記附近檢測到同時控制5個根系形態(tài)性狀QTLs，命名為qRL7。
　　 4.10個地上部農(nóng)藝性狀QTLs分析，結(jié)果表明，3個群體具有加性、顯性效應QTLs扮演著重要角色，沒檢測到具有上位性效應QTLs，水稻RIL群體檢測到21個具有加性效應QTLs、XBR群體檢測22個具有顯性效應QTLs和ZHR群體檢測到19個具有顯性效應QTLs。3

7、個QTLs(qHD7α、qPPP3α和qPL10)在RK，和XBR或ZHR群體中重復檢測到，10個QTLs控制4個性狀僅在水稻XBR和ZHR群體重復檢測到，檢測到9個QTLs同時控制2個以上性狀。3個群體第7染色體短臂上RM180-RM5436標記區(qū)間沒檢測到影響地上部性狀QTLs。
　　 5.利用協(xié)優(yōu)9308衍生RIL群體將根系基因qRL7初步定位在第7染色體短臂上RM180和RM5436標記區(qū)間，借助XQZB和ZH9308測

8、序信息在RM180和RM5436標記間設(shè)計了17對多態(tài)性InDel引物，將根系基因qRL7定位在InDel7-11和InDe17-12之間大約54kb物理范圍內(nèi)。
　　 6.根據(jù)TIGR網(wǎng)站的注釋，目標區(qū)間內(nèi)共有9個候選基因，分別是LOC_Os07g14610，LOC_Os07g14620，LOC_Os07g14630，LOC_Os07g14640，LOC_Os07g14650，LOC_Os07g14660，LOC_Os07g1