水稻籽粒主要品質(zhì)性狀的QTL定位分析.pdf

1、本研究以密陽46和FJCD雜交產(chǎn)生的含有130個(gè)株系的水稻重組自交系(RILs)F10群體為研究材料，考察了灌漿過程中水稻籽粒品質(zhì)發(fā)育的特性，同時(shí)進(jìn)行品質(zhì)性狀的動(dòng)態(tài)QTL定位及相互間相關(guān)性分析，揭示其內(nèi)部的遺傳規(guī)律。此外，本研究還對灌漿過程中凈光合速率以及灌漿速率進(jìn)行分析定位，進(jìn)一步闡明品質(zhì)發(fā)育的遺傳規(guī)律及影響因素。主要研究結(jié)果如下： 1.品質(zhì)性狀的動(dòng)態(tài)QTL定位及相關(guān)性分析 在控制直鏈淀粉(AC)含量的20個(gè)QTLs中

2、，花后12d檢測到6個(gè)QTLs，解釋了49％的表型變異；花后18d檢測到的QTLs共3個(gè)，表型變異范圍是5％～17％；花后24d檢測到QTLs共6個(gè)，其聯(lián)合貢獻(xiàn)率達(dá)55％，；花后30d檢測到的QTLs變異幅度為5％～12％，能解釋45％的表型變異。 灌漿時(shí)段檢測到控制籽?？扇苄钥偺堑腝TLs共計(jì)24個(gè)。其中花后12d檢測到的QTLs變異解釋率為6％～14％，花后18d檢測到QTLS共解釋79％的表型變異，控制花后24d的總糖QT

3、Ls表型變異介于5％～21％，其聯(lián)合貢獻(xiàn)率達(dá)72％；花后30d檢測到控制AC的QTLs分布于1、3、6、11染色體上，能解釋58％的表型變異。 花后12d時(shí)檢測到控制籽粒蔗糖含量的QTLs位于1、3、11、12染色體上，聯(lián)合貢獻(xiàn)率為48％；花后18d檢測到的QTLs位于1、2、4染色體上，其單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率較小，介于5％～7％；花后24d檢測到的QTLs聯(lián)合貢獻(xiàn)率為60％；花后30d檢測到的QTLs貢獻(xiàn)率介于6％～13％之間。

4、 控制粒長QTLs位于4、5、6、7染色體上，共4個(gè)，總貢獻(xiàn)率達(dá)35％，與粒寬有關(guān)的QTLs有8個(gè)，位于2、4、5染色體上，檢測到與長寬比有關(guān)的QTLs有6個(gè)，位于1、2、5染色體上，總貢獻(xiàn)率達(dá)42％。 從三種性狀在不同時(shí)段定位的整體上看，只檢測到在灌漿某兩個(gè)時(shí)段中有表達(dá)的QTL，而未檢測到在灌漿的四個(gè)時(shí)段均有表達(dá)的部分QTL，并且只檢測到同時(shí)控制AC、總糖、蔗糖三者中兩者在相同時(shí)段(或不同時(shí)段)表達(dá)的QTL，如位于第9染

5、色體區(qū)間RM201-RM242的QTL。 2.凈光合速率的QTLS定位 四個(gè)時(shí)段分別檢測到控制凈光合速率的QTLs數(shù)分別為6個(gè)、6個(gè)、6個(gè)、7個(gè)，分別位于2、8染色體、1、2、4、7、10、11染色體、1、2、3、4、6、7染色體、1、2、4、5染色體，各時(shí)段可解釋總的表型變異分別為79％、69％、44％、57％。對比各時(shí)段檢測結(jié)果可顯示：在12d和18d各檢測到一個(gè)QTL位于相同區(qū)間，推測為同一QTL，其對應(yīng)染色體區(qū)間

6、為RM213-RM318。 3.灌漿速率的QTL定位 灌漿四個(gè)時(shí)段，各檢測到5個(gè)、6個(gè)、9個(gè)、7個(gè)QTLs，分別位于1、2、7染色體、1、5、6、7、8染色體、1、2、3、6、9、11、12染色體、2、4、9、12染色體，可解釋表型變異率分別為60％、52％、88％、100％，對比四個(gè)時(shí)段定位結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)，qGFR-2位點(diǎn)上的QTL同時(shí)在12d、24d、30d三個(gè)時(shí)段被重復(fù)檢測到，說明該QTL在不同時(shí)段均有表達(dá)。

7、 4.品質(zhì)性狀、凈光合速率、灌漿速率相關(guān)性分析 各時(shí)段籽粒直鏈淀粉之間呈現(xiàn)顯著及極顯著正相關(guān)關(guān)系，總糖各時(shí)段之間呈正相關(guān)關(guān)系，蔗糖各時(shí)段之間相關(guān)性類似總糖。直鏈淀粉與總糖之間整體表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系，但只有AC-24d與Ss-24d兩者呈顯著水平。直鏈淀粉與蔗糖整體上表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系，總糖與蔗糖之間表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系。 凈光合速率各時(shí)段之間呈正相關(guān)關(guān)系，Pn-12d與Pn-18d、Pn-12d與Pn-24d、Pn-18d與Pn

8、-24d、Pn-24d與Pn-30d呈極顯著正相關(guān)。灌漿速率之間只有GFR-18d與GFR-24d、GFR-24d與GFR-30d達(dá)顯著與極顯著水平。凈光合速率與灌漿速率的相關(guān)性不同時(shí)段表現(xiàn)不同。凈光合速率與外觀品質(zhì)的相關(guān)性既有正相關(guān)又有負(fù)相關(guān)，兩者相關(guān)系數(shù)均較小，未達(dá)到顯著水平。凈光合速率與直鏈淀粉之間，12d、18d時(shí)Pn與AC表現(xiàn)負(fù)相關(guān)，24d、30d時(shí)Pn與AC表現(xiàn)正相關(guān)。凈光合速率與蔗糖之間不同時(shí)期相關(guān)性表現(xiàn)出差異，Pn-12

9、d與Su-18d表現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，Pn-18d與Su-12d、Pn-24d與su-30d表現(xiàn)顯著正相關(guān)。 從灌漿速率與外觀品質(zhì)相關(guān)性分析可看出，各時(shí)段灌漿速率與粒長、粒寬之間呈極顯著和顯著正相關(guān)，而GFR-12d、GFR-18d與GLW表現(xiàn)正相關(guān)，GFR-24d、GFR-30d與GLW表現(xiàn)負(fù)相關(guān)，12d、18d時(shí)GFR對AC總體上表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，24d、30d總體表現(xiàn)為正相關(guān)。灌漿速率與總糖之間的相關(guān)性在花后12d時(shí)表現(xiàn)明顯，即GF