水稻秈粳交不同類型遺傳群體的構(gòu)建與重要性狀的基因定位研究.pdf

1、水稻是主要的糧食作物之一。在現(xiàn)有的種植面積下，如何增加水稻產(chǎn)量、提高稻米品質(zhì)是目前面臨的一個難題和挑戰(zhàn)。秈粳亞種間相互改良是解決上述問題的重要途徑。本論文利用基因組差異較大的粳稻Asominori與秈稻IR24為親本，構(gòu)建和完善了四種類型六套遺傳群體(RIL、NAIS、NIAS、HAIS、HIAS和EPI)共499個家系，基因型鑒定的同時，在四個地點對32個重要性狀進行多環(huán)境表型鑒定。本文的目的是通過不同群體的基因定位分析和驗證，發(fā)掘?qū)?/p>

2、亞種間改良有利的染色體片段或基因，為闡述秈粳交群體的加性、顯性和上位性的遺傳規(guī)律提供遺傳學(xué)證據(jù)。取得的主要結(jié)果如下:
　　1、重組自交系群體(RIL)與純合雙向染色體片段置換系群體（NAIS和NIAS）的QTL（quantitative trait loci）分析:在215個家系組成的RIL群體中，32個性狀共檢測到245個QTL，在64個家系組成的NAIS群體（以Asominori為背景親本，IR24為導(dǎo)入親本的染色體片段置換系

3、）中檢測到222個QTL，在57個家系構(gòu)建的NIAS群體（以為IR24為背景親本，Asominori為導(dǎo)入親本的染色體片段置換系）中檢測到178個QTL。其中，42個QTL在4個環(huán)境中都被檢測到，有455個QTL效應(yīng)在四個環(huán)境中表現(xiàn)一致，在82個標記區(qū)間上存在共座位QTL。在4個標記區(qū)間發(fā)現(xiàn)可信度比較高的11個新粒形QTL。用圖像處理系統(tǒng)測量出的四個粒形新性狀，即粒周長(GC)、粒面積(GA)、粒直徑(GD)、粒圓度(GR)，能從不同的

4、角度描述粒形性狀，為解析粒形形成機制提供更多的遺傳信息。
　　2、雙向染色體片段置換系與背景親本雜種F1群體（HAIS和HIAS）的QTL分析:在NAIS與HAIS(NAIS與Asominori雜交后產(chǎn)后的F1群)中檢測到365個QTL，在NIAS與HIAS(NIAS與IR24雜交后產(chǎn)后的F1群)中找到了280個。這些QTL表現(xiàn)出不同程度的顯性，單基因座位的超顯性在產(chǎn)量相關(guān)性狀雜種優(yōu)勢中起到主要作用，葉形和粒形相關(guān)性狀的雜種優(yōu)勢以

5、部分顯性、超顯性為為主，雜種優(yōu)勢受環(huán)境的影響。
　　3、上位型互作QTL做圖:RIL群體和染色體片段置換系群體中檢測到較少上位性互作，RIL群體的上位性互作中，單個QTL的效應(yīng)并不顯著，染色體片段置換系群體的上位性互作中，單個QTL具有顯著效應(yīng)，甚至兩個QTL都具有顯著效應(yīng);顯顯上位在粳稻為背景的雜合群體中表現(xiàn)不顯著:顯顯上位在秈稻為背景的雜合群體中具有一定的作用，有17％超顯顯上位存在。
　　4、雙片段染色體片段置換系群體

6、(EPI)的QTL分析:EPI群體由42個家系組成，包括第八染色的9個單染色體片段系以及9個單片段組成的33個雙片段系。共檢測到效應(yīng)穩(wěn)定的加加上位性互作染色體片段292對，說明了上位性在基因組中確實普遍存在。對葉形和產(chǎn)量相關(guān)性狀，在不同環(huán)境下的上位性互作片段進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)上位性互作位點主要是由非顯著QTL間產(chǎn)生的，并且互作位點之間產(chǎn)生的上位性效應(yīng)有時會很大。在粒形性狀中，上位性互作也是存在的，但上位性互作效應(yīng)比較小，用RIL和CSSL