寒地粳稻孕穗期耐冷性遺傳規(guī)律解析及QTL定位研究.pdf

1、水稻是世界上重要的糧食作物，在我國糧食總產(chǎn)量中占有舉足輕重的地位。黑龍江省地區(qū)是我國粳稻栽培的主產(chǎn)區(qū)也是低溫冷害的高發(fā)區(qū)。在水稻的整個生育期中以孕穗期對低溫冷害反應(yīng)最敏感，造成的產(chǎn)量損失最嚴(yán)重。因此，培育出適合于寒地生長的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種對解決水稻低溫冷害問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。迄今為止，在分子標(biāo)記技術(shù)迅猛發(fā)展的今天利用高密度的分子遺傳圖譜并結(jié)合縝密的統(tǒng)計(jì)分析方法，國內(nèi)外有關(guān)水稻各個生育時(shí)期耐冷性QTLs定位研究已取得很大進(jìn)展。但利用遺傳分

2、離分析手段配合數(shù)量性狀定位方法對寒地粳稻耐冷性的研究鮮有報(bào)道。
　　 本研究以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種“東農(nóng)422”與耐冷性品種“空育131”為親本及其雜交衍生的F1∶4世代為試驗(yàn)材料，通過構(gòu)建遺傳連鎖圖、定位水稻耐冷相關(guān)性狀QTL位點(diǎn)，結(jié)合植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳分離分析方法對水稻耐冷性進(jìn)行研究，旨在揭示寒地粳稻耐冷性遺傳規(guī)律，挖掘控制耐冷性狀基因位點(diǎn)，為今后寒地粳稻耐冷分子標(biāo)記輔助育種提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　

3、　 1、冷水處理?xiàng)l件下，F(xiàn)3∶4家系有效穗數(shù)、主穗穗長、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、單株穗重及其冷水反應(yīng)指數(shù)等相關(guān)性狀表現(xiàn)出正態(tài)分布。說明上述性狀符合由主基因和多基因共同控制的數(shù)量性狀遺傳模式，適合進(jìn)行QTL定位。
　　 2、相關(guān)性分析表明，二次枝梗數(shù)、結(jié)實(shí)率、單株穗重對于冷水處理較為敏感。認(rèn)為二次枝梗數(shù)、結(jié)實(shí)率、單株穗重這三個性狀是評價(jià)孕穗期冷害的重要指標(biāo)。
　　 3、對于F4代群體進(jìn)行遺傳進(jìn)度和遺傳

4、潛力的分析表明:單株穗重＞二次枝梗數(shù)＞結(jié)實(shí)率＞一次枝梗數(shù)＞每穗總粒數(shù)＞有效穗數(shù)＞主穗穗長。
　　 4.水稻耐冷性性狀遺傳分離分析結(jié)果表明:
　　 有效穗數(shù)、有效穗數(shù)冷水反應(yīng)指數(shù)、主穗穗長、一次枝梗數(shù)、一次枝梗數(shù)冷水反應(yīng)指數(shù)、每穗總粒數(shù)及單株穗重等性狀最適的遺傳模型為D-0模型，即由1對加性-顯性主基因+加性-顯性-上位性多基因共同控制。主效基因遺傳影響上述性狀，其中單株穗重性狀遺傳以微效多基因?yàn)橹鳌?br>　　 二次枝

5、梗數(shù)冷水反應(yīng)指數(shù)、每穗總粒數(shù)冷水反應(yīng)指數(shù)、單株穗重冷水反應(yīng)指數(shù)等性狀最適的遺傳模型為D-2模型，即由1對加性主基因+加性-顯性多基因共同控制。主效基因遺傳影響上述性狀。
　　 主穗穗長冷水反應(yīng)指數(shù)性狀最適的遺傳模型為D-4模型，由1對負(fù)向完全顯性主基因+加性-顯性多基因共同控制。認(rèn)為主穗穗長冷水反應(yīng)指數(shù)性狀以主效基因遺傳為重。
　　 二次枝梗數(shù)、結(jié)實(shí)率冷水反應(yīng)指數(shù)性狀最適的遺傳模型為E-1-0模型，由2對加性-顯性-上位

6、性主基因+加性-顯性-上位性多基因共同控制。主效基因遺傳影響上述性狀。
　　 結(jié)實(shí)率性狀最適的遺傳模型為E-1-2模型，由2對加性-顯性主基因+加性-顯性多基因共同控制。以主效基因遺傳控制結(jié)實(shí)率性狀。
　　 5、利用IciMapping和MapChart2.1軟件構(gòu)建并繪制包含105個SSR標(biāo)記遺傳連鎖圖譜，該圖譜的總長度為1923.90cM，標(biāo)記間平均距離為18.32cM。
　　 6、水稻的12條連鎖群上，在F