水稻劍葉角度的QTL定位分析.pdf

1、水稻雜種一代種子的生產(chǎn)需要人工輔助授粉以提高異交結(jié)實(shí)率。水稻劍葉角度小會使傳粉受到阻礙，通常要把雄性不育系的劍葉割去上部三分之一至二分之一。這個環(huán)節(jié)不僅需要高強(qiáng)度的勞動，而且需要較高的操作技術(shù)以免割到正在抽出的幼嫩稻穗。另外，割葉造成的傷口對水稻植株的正常生長亦有不利影響。鑒定出增大劍葉角度的等位基因，是聚合有利基因改良不育系異交性狀的基礎(chǔ)。雜交水稻制種過程中使用GA3是提高不育系異交結(jié)實(shí)率的一項(xiàng)關(guān)鍵措施，改良不育系的劍葉角度及其對GA

2、3的敏感性，對于提高制種產(chǎn)量，降低制種成本的輕型高效制種技術(shù)研發(fā)具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用前景。本論文共開展了3項(xiàng)研究。一是以粳稻Nipponbare與秈稻Kasalath的雜種F1再與Nipponbare回交一次的重組自交系(BIL)群體為材料，通過2007年在南京（簡稱E1環(huán)境）、2008年在南京（簡稱E2環(huán)境）與2008年在泗洪（簡稱E3環(huán)境）共3個生長環(huán)境的試驗(yàn)，分析了水稻劍葉角度QTL及其與環(huán)境互作。二是在這3個生長環(huán)境下分析了

3、上述BIL群體水稻劍葉角度對GA3敏感性的QTL及其與環(huán)境互作。三是以秈稻保持系11-32B與劍葉斜下伸的粳香糯A7444的雜種F1再與11-32B回交一次的BC1F1群體為材料，構(gòu)建了該組合的SSR標(biāo)記連鎖圖譜，并進(jìn)行了劍葉角度QTL定位。獲得的主要結(jié)果如下：
　　 1.對于Nipponbare/Kasalath∥Nipponbare組合的BIL群體，運(yùn)用Win Cartographer2.5軟件中的復(fù)合區(qū)間作圖法，在全基因組

4、5％顯著水平上，3個環(huán)境中共檢測到3個控制劍葉角度的QTL，分別位于第1、5、7染色體上。qFLA-7在E1和E2環(huán)境均被檢測到，位于第7染色體RFLP DNA分子標(biāo)記C261-C1057之間，增效等位基因來自Kasalath，分別解釋表型變異的10.46％和13.96％。qFLA-2在E2環(huán)境被檢測到，位于第2染色體標(biāo)記C970-C161之間，增效等位基因來自Kasalath，解釋表型變異的10.86％。qFLA-5在E3環(huán)境被檢測到

5、，位于第5染色體標(biāo)記C466-C246之間，增效等位基因來自Nipponbare，解釋表型變異的9.03％。
　　 2.在抽穗率5％時用外源GA3噴霧處理Nipponbare/Kasalath∥Nipponbare組合的BIL群體各個株系，稻株劍葉角度均比噴水對照顯著增加，但各個株系增加百分率不等。運(yùn)用上述同樣方法，3個環(huán)境下共檢測到3個控制劍葉角度對GA3敏感的QTL，分別位于第2、3、9染色體上。qIFLA-9在E1和E2環(huán)

6、境均被檢測到，位于第9染色體標(biāo)記C506附近，增效等位基因來自Nipponbare，分別解釋表型變異的10.35％和19.08％。qIFLA-2在E2環(huán)境被檢測到，位于第2染色體標(biāo)記G275-C560之間，增效等位基因來自Kasalath，解釋表型變異的10.66％。qFLA-3在E3環(huán)境被檢測到，位于第3染色體標(biāo)記C25-C515之間，增效等位基因來自Kasalath，解釋表型變異的18.55％。
　　 3.Ⅱ-32B/A74

7、44∥Ⅱ-32B組合的BCiFi群體劍葉角度QTL定位
　　 用238對SSR引物擴(kuò)增11-32B(P1)和A7444(P2)的總DNA，雙親之間有多態(tài)的SSR引物103個，多態(tài)率為43.3％。用這103個SSR標(biāo)記鑒定Ⅱ-32B/A7444∥Ⅱ-32B組合BC1Fi群體158個單株的SSR標(biāo)記基因型，雜合標(biāo)記基因型和Ⅱ-32B純合標(biāo)記基因型總體符合1:1分離比例，發(fā)生偏分離的標(biāo)記有7個。158個單株中，輪回親本遺傳物質(zhì)回復(fù)率變

8、幅為57.77％～88.35％，平均為74.39％。用JoinMap3.0軟件構(gòu)建的SSR分子標(biāo)記連鎖圖譜全長786.6cM，共17個連鎖群包含96個信息位點(diǎn)，位點(diǎn)間平均圖距8.2cM。抽穗期調(diào)查158個單株的劍葉角度。利用Win QTL Cartographer2.5軟件中復(fù)合區(qū)間作圖法，在全基因組犯Ⅰ類錯誤的概率為5％的水平下，檢測到4個控制劍葉角度的QTL，分別位于3、4、6、8染色體上。qFLA-3x位于第3染色體標(biāo)記RM135

9、-RM448之間，距離最近標(biāo)記RM13512.01cM，增效等位基因來自A7444，解釋表型變異的12.97％。qFLA-4位于第4染色體標(biāo)記RM3288-RM6250之間，距離最近標(biāo)記RM62500.40cM，增效等位基因來自A7444，解釋表型變異的5.89％。qFLA-6位于第6染色體標(biāo)記RM314-RM136之間，距離最近標(biāo)記RM1369.68cM，增效等位基因來自A7444，解釋表型變異的10.82％。qFLA-8位于第8染色