水、旱條件下水稻碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)的QTL定位及環(huán)境互作分析.pdf

1、水稻（Oryza sativa L.）是人類重要的糧食來(lái)源之一，對(duì)保證糧食安全起到至關(guān)重要的作用，但由于受到人口數(shù)量、氣候條件和農(nóng)業(yè)管理措施等因素的影響，干旱現(xiàn)象在我國(guó)時(shí)常發(fā)生，導(dǎo)致水稻生產(chǎn)正在面臨著嚴(yán)重的威脅。同時(shí)，隨著生活水平的提高，人們對(duì)稻米的品質(zhì)也提出了越來(lái)越高的要求。因此挖掘干旱條件下控制水稻品質(zhì)性狀的QTL對(duì)加速稻米品質(zhì)性狀的分子改良具有重要的意義。
　　實(shí)踐證明，將相關(guān)性狀在多個(gè)環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行分析，是提高QTL定位的

2、準(zhǔn)確性、檢測(cè)穩(wěn)定存在的QTL及分析QTL與環(huán)境互作效應(yīng)的有效方式。本研究以陸稻品種“小白粳子”為母本，以水稻品種“空育131”為父本雜交構(gòu)建的207個(gè)重組自交系群體為試驗(yàn)材料，在正常灌溉和干旱脅迫條件下進(jìn)行2年試驗(yàn)，對(duì)水稻碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)性狀進(jìn)行單一環(huán)境和多環(huán)境聯(lián)合定位分析，探究干旱脅迫環(huán)境條件下研究性狀的變化規(guī)律，挖掘干旱條件下穩(wěn)定表達(dá)的控制稻米品質(zhì)性狀的QTL，同時(shí)分析QTL與環(huán)境的互作效應(yīng)，為干旱脅迫下稻米品質(zhì)的遺傳改良提供依據(jù)

3、。主要結(jié)果如下:
　　1.在干旱脅迫下，母本小白粳子和父本空育131的碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)表現(xiàn)出較大差異。除粒寬以外，其余性狀在兩親本間達(dá)到顯著或極顯著差異。重組自交系群體在干旱脅迫下整精米率提高，其余性狀均降低。各性狀在不同環(huán)境下均存在一定數(shù)量的超親分離，且服從正態(tài)分布，呈現(xiàn)出數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)。
　　2.在各環(huán)境下碾米品質(zhì)性狀相互之間均呈極顯著正相關(guān)。外觀品質(zhì)在干旱脅迫下，粒長(zhǎng)與長(zhǎng)寬比呈極顯著正相關(guān)。粒寬與粒厚和堊白率呈極

4、顯著正相關(guān)，與長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)。粒厚與長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)，與堊白率呈極顯著正相關(guān)。長(zhǎng)寬比與堊白率呈極顯著負(fù)相關(guān)。
　　3.以F8重組自交系群體為基礎(chǔ)，在水稻12條染色體上構(gòu)建了共包含142個(gè)SSR分子標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜，共覆蓋水稻基因組1295.03 cM，標(biāo)記間的平均距離約為9.12 cM。
　　4.利用QTL Network2.1軟件，共檢測(cè)到47個(gè)加性效應(yīng)QTL。有20個(gè)QTL可在多環(huán)境下被同時(shí)檢測(cè)到，其中9個(gè)Q

5、TL可在干旱脅迫環(huán)境下穩(wěn)定表達(dá)。堊白率、粒寬、粒厚和長(zhǎng)寬比分別檢測(cè)到一個(gè)QTL可在所有環(huán)境下同時(shí)表達(dá)。
　　5.通過(guò)對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，多效性QTL區(qū)間廣泛存在于碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)性狀之間。其中，qBRRlla、qMRRlla和qGW6d、qCG6d分別位于第11染色體RM229～RM287區(qū)間和第6染色體RM402～RM162區(qū)間，并且在2年干旱脅迫環(huán)境下均可重復(fù)表達(dá)且貢獻(xiàn)率較高。qGL6b、qGW6c、qGT6b、qLWR

6、6e和qCG6c同時(shí)分布于第6染色體RM589～RM20261區(qū)間，在2年干旱脅迫環(huán)境下，qGW6c、qGT6b和qLWR6e均可重復(fù)表達(dá)且貢獻(xiàn)率較高，是控制干旱脅迫下水稻碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)的重要QTL位點(diǎn)。
　　6.上位性效應(yīng)定位分析共檢測(cè)到41對(duì)上位性QTL互作，且各性狀均可檢測(cè)到上位性效應(yīng)的存在，說(shuō)明上位性QTL互作廣泛存在于水稻碾米品質(zhì)和外觀品質(zhì)性狀之間。
　　7.環(huán)境互作效應(yīng)定位分析共檢測(cè)到5個(gè)加性效應(yīng)和20對(duì)上位