“越光-9311”染色體片段置換系的構(gòu)建及稻米品質(zhì)性狀QTL的分析.pdf

1、隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平的提高，優(yōu)質(zhì)稻米的需求和消費量與日俱增。稻米品質(zhì)的遺傳改良和栽培調(diào)優(yōu)已成為當(dāng)前我國稻作科學(xué)研究的熱點。本研究以粳稻品種越光（Koshihikari）作為供體親本，秈稻品種9311（揚稻6號）作為受體親本，結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇構(gòu)建置換片段能覆蓋水稻全基因組的染色體片段置換系。以此開展稻米品質(zhì)性狀尤其是蒸煮食味品質(zhì)性狀的QTL定位研究。主要結(jié)果如下:
　　1)參照已發(fā)表的SSR標(biāo)記連鎖圖譜合成了分布在

2、水稻12條染色體上的612對SSR引物，開展了越光和9311間多態(tài)性的篩選。共發(fā)現(xiàn)189個多態(tài)性標(biāo)記，占標(biāo)記總數(shù)的30.88％。多態(tài)性標(biāo)記在不同染色體上的分布不均勻，染色體間數(shù)目差別較大。其中第11染色體上多態(tài)性標(biāo)記的比例最低，僅有17.50％;而第2和10號染色體上的比例較高，達(dá)到了41.49％和41.18％。選擇在12條染色體上相對分布均勻的108對共顯性標(biāo)記，參照McCouch等發(fā)表的遺傳連鎖圖譜，構(gòu)建了分子標(biāo)記連鎖圖。利用該分子

3、標(biāo)記連鎖圖分析“越光/9311”BC5F3世代的基因型，分子標(biāo)記輔助選擇目標(biāo)單株。
　　2)通過雜交回交結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇構(gòu)建染色體片段置換系。研究獲得BC5F3世代共208個株系。通過多態(tài)性SSR標(biāo)記篩選，鑒定出138個株系，每個株系都含有至少一個越光的染色體片段，這138個株系構(gòu)成CSSLs。CSSLs的基因組信息分析結(jié)果顯示，“越光/9311”CSSLs的水稻全基因覆蓋率為89％。置換系群體的單一株系置換片段數(shù)的變異范圍在

4、1-17個之間;其中單片段置換系達(dá)到了50個。全部置換片段的長度為8704.95 cM，相當(dāng)于水稻基因組大小的5.8倍。不同染色體上置換片段數(shù)存在差異，其中第1、2、3、6、7、8和9號染色體上的置換片段相對分布較多，分別有44、45、46、55、46、59和59個;第11號染色體上置換片段相對較少，只有4個置換片段。
　　3)以“越光/9311”染色體片段置換系為材料，利用QTL Icimapping v3.3軟件，對水稻農(nóng)藝及

5、外觀品質(zhì)部分性狀進(jìn)行QTL分析?；趩螛?biāo)記分析共發(fā)現(xiàn)控制5個性狀的27個QTL。其中控制水稻株高的QTL3個，控制穗長的QTL17個，控制每穗粒數(shù)的QTL2個，控制粒長的QTL4個，控制長寬比的QTL2個。利用基于逐步回歸的加性QTL似然比檢測法，共檢測到控制5個性狀的13個QTL，其中株高QTL3個，穗長QTL2個，每穗粒數(shù)QTL3個，控粒長QTL4個，長寬比QTL1個。發(fā)現(xiàn)3個一因多效的加性QTL。其中以標(biāo)記RM235為核心標(biāo)記的Q

6、TL同時控制穗長和每穗粒數(shù);以RM532為核心標(biāo)記的QTL同時控制每穗粒數(shù)和粒長;以標(biāo)記RM411為核心標(biāo)記的QTL同時控制粒長及長寬比。基于逐步回歸的雙基因的上位性檢測法檢測到4個性狀的28個上位性QTL。
　　4)以RVA譜特征值為主要評價指標(biāo)，對稻米蒸煮食味品質(zhì)性狀相關(guān)性狀進(jìn)行了QTL定位。單標(biāo)記分析共定位控制6個性狀的9個QTL、其中控制熱漿黏度的QTL1個、控制冷膠黏度的QTL1個、控制糊化溫度的QTL3個、控制醇溶蛋白

7、含量的QTL1個、控制谷蛋白含量的QTL2個、控制總蛋白質(zhì)含量的QTL1個。利用基于逐步回歸的加性QTL似然比檢測法，定位出控制6個性狀10個QTL，其中控制熱漿黏度的QTL1個、控制冷膠黏度的QTL1個、控制糊化溫度的QTL3個、控制醇溶蛋白含量的QTL1個、控制谷蛋白含量的QTL2個、控制總蛋白質(zhì)的QTL2個。發(fā)現(xiàn)2個QTL具有多項效應(yīng)，位于標(biāo)記RM565區(qū)域的QTL同時控制谷蛋白和總蛋白含量，位于標(biāo)記RM432位置的QTL同時控制

8、熱漿黏度、谷蛋白及總蛋白含量。利用復(fù)合區(qū)間作圖法定位RVA譜特征值，共定位到位于6條不同染色體上9個區(qū)域的10個QTL，表型貢獻(xiàn)率范圍為8.85％-42.65％，其中qBDV-1、qPT-4.1、qPT-4.2和qCSV-3等4個QTL為首次報道?；谥鸩交貧w的雙基因的上位性檢測法檢測3個性狀的16個上位性QTL。
　　本研究所構(gòu)建的138個9311/越光CSSLs，為稻米品質(zhì)形成與調(diào)控機(jī)制研究提供了新材料;所定位的農(nóng)藝性狀、外觀