【摘要】：水稻(Oryza sativa L.)粒重和粒形是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素,由大量的數(shù)量性狀座位(Quantitative trait locus,QTL)控制,其作用大小變異極大,但以往研究主要著眼于效應(yīng)大的QTL。本研究旨在剔除主效QTL影響的基礎(chǔ)上,開展微效粒重粒形QTL分析。在前期研究中,應(yīng)用秈稻材料特青和IRBB品系配組構(gòu)建的重組自交系群體,在第3染色體GS3區(qū)間和第5染色體qSW5/GW5/GSE5區(qū)間分別檢測(cè)到呈主效作用的qGL3.2和qGW5。本研究應(yīng)用4個(gè)分離群體開展水稻粒重粒形微效QTL的定位和驗(yàn)證工作。首先,應(yīng)用2個(gè)剩余雜合體衍生群體,在排除主效QTL效應(yīng)的基礎(chǔ)上檢測(cè)控制水稻粒重粒形微效QTL;然后,針對(duì)定位結(jié)果,進(jìn)一步發(fā)展遺傳背景更加同質(zhì)的2個(gè)群體,驗(yàn)證其中5個(gè)區(qū)間的作用。主要結(jié)果如下:(1)從秈稻組合特青/IRBB52群體挑選出2個(gè)在GS3和qSW5/GW5/GSE5區(qū)間純合的F_7剩余雜合體,自交衍生2個(gè)S_1群體,分別稱為Ti52-2和Ti52-3。Ti52-2含251個(gè)單株,在13個(gè)區(qū)間分離,分離區(qū)間共覆蓋約84.0 Mb;Ti52-3含250個(gè)單株,在17個(gè)區(qū)間分離,分離區(qū)間共覆蓋約102.3 Mb。兩個(gè)群體的S_(1:2)和S_(1:3)家系分別種植于浙江杭州和海南陵水,測(cè)定千粒重、粒長(zhǎng)和粒寬。應(yīng)用Windows QTL Cartographer 2.5進(jìn)行QTL分析。在Ti52-2群體共檢測(cè)到22個(gè)QTL,分布于10條染色體的12個(gè)區(qū)間,其中,10個(gè)區(qū)間在兩地均呈顯著作用,2個(gè)區(qū)間僅在杭州呈顯著作用;在Ti52-3群體共檢測(cè)到23個(gè)QTL,分布于12條染色體的14個(gè)區(qū)間,其中,8個(gè)區(qū)間在兩地均呈顯著作用,6個(gè)區(qū)間僅在杭州呈顯著作用。(2)從Ti52-2群體篩選出1個(gè)單株,該單株在第6、8、10和12染色體的RM20731、RM22755-RM210、RM6100-RM7300和RM3246-RM511區(qū)間雜合,在其他區(qū)間純合;這4個(gè)雜合區(qū)間均為Ti52-2群體中檢測(cè)到QTL的區(qū)間。自交構(gòu)建了1個(gè)含179個(gè)S_(1:2)家系的群體,稱為ZC8,驗(yàn)證4個(gè)區(qū)間的效應(yīng)。QTL分析結(jié)果顯示,4個(gè)區(qū)間的效應(yīng)均得到良好驗(yàn)證;與Ti52-2定位結(jié)果相比,性狀和等位方向一致,對(duì)表型變異的貢獻(xiàn)率普遍提高。(3)從Ti52-3群體篩選出1個(gè)僅在第9染色體RM107區(qū)間雜合的單株,自交構(gòu)建新的S_1群體,經(jīng)標(biāo)記鑒定,從中篩選出35個(gè)特青純合型和35個(gè)IRBB52純合型單株,自交后獲得1個(gè)近等基因系群體,驗(yàn)證RM107區(qū)間的效應(yīng)。該近等基因系群體種植于杭州,測(cè)定千粒重、粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比和抽穗期。雙因素方差分析結(jié)果表明,該群體存在粒寬、長(zhǎng)寬比和抽穗期QTL的分離;IRBB52等位基因分別增加粒寬和抽穗期0.011 mm和0.29 d,降低長(zhǎng)寬比0.009,貢獻(xiàn)率依次為22.97%、5.86%和18.27%。本研究表明,排除主效QTL有利于提高微效粒重粒形QTL的檢測(cè)功效;雖然微效QTL可能易受環(huán)境和遺傳背景影響,但仍可具有穩(wěn)定表現(xiàn)。這些結(jié)果為進(jìn)一步開展粒重粒形QTL的精細(xì)定位、克隆和分子標(biāo)記輔助選擇提供了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S511

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本文編號(hào)：2702964