粳稻一次枝梗角度的遺傳分離分析和QTL定位研究.pdf

1、水稻穗部性狀與水稻產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀直接相關(guān)，是水稻育種研究的重中之重。迄今，水稻穗部相關(guān)性狀，如穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、每穗粒數(shù)、穗角等性狀的遺傳研究和QTL定位已經(jīng)有大量報(bào)道，并且有不少基因已經(jīng)被克隆。因?yàn)橐吧舅胄瓦^(guò)于分散，產(chǎn)量低，人類在馴化其成為栽培水稻的過(guò)程中，緊湊穗型作為優(yōu)勢(shì)性狀被人們選擇。野生稻枝梗稀、著粒疏；人類馴化的栽培秈稻枝梗和著粒密度都比野生稻加大了，成熟時(shí)稻穗彎曲下垂；栽培秈稻向溫帶擴(kuò)展到已不適宜生長(zhǎng)的地域

2、時(shí)，人類通過(guò)選擇分化出了較耐低溫的栽培粳稻，為進(jìn)一步提高產(chǎn)量，粳稻栽培品種的穗型又從早期的彎曲穗被改良為現(xiàn)在大面積種植的直立穗品種，穗型進(jìn)一步緊湊。然而，緊密穗型卻又導(dǎo)致水稻稻曲病易發(fā)，影響水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。近十多年來(lái)隨著直立穗品種在粳稻種植區(qū)的大面積推廣，稻曲病發(fā)病程度也在逐年加重，特別是在東北粳稻高產(chǎn)區(qū)，稻曲病抗性已成為粳稻育種的主要目標(biāo)。因此，協(xié)調(diào)水稻穗分散程度，對(duì)協(xié)調(diào)稻米產(chǎn)量和品質(zhì)及抗性有積極意義。但目前關(guān)于水稻穗部分散度相關(guān)

3、性狀的遺傳研究鮮有報(bào)道。
　　 本實(shí)驗(yàn)研究以一次枝梗角度極小的直立穗品種秀水79和一次枝梗角度較大的呈“雞爪型”的彎曲穗品種C堡及其雜交組合衍生的RIL群體254個(gè)家系為研究材料，在兩個(gè)環(huán)境下種植，調(diào)查穗軸基部三個(gè)節(jié)位一次枝梗角度，利用主基因+多基因混合遺傳模型初步分析粳稻穗部分散度的遺傳方式，進(jìn)而利用基于多元回歸模型的Win QTLCartographer2.5軟件中的復(fù)合區(qū)間作圖法將控制一次枝梗數(shù)性狀的位點(diǎn)定位在染色體區(qū)段上

4、；再通過(guò)基于混合線性模型的QTL Network2.0軟件分析QTL之間的互作以及QTL與環(huán)境之間的互作。獲得的主要結(jié)果如下：
　　 1.在秀堡組合中，粳稻一次枝梗角度受2對(duì)主基因+多基因控制，主基因遺傳率為65.49％(E1)和52.69％(E2)，多基因遺傳率為2.43％(E1)和32.46％(E2)。
　　 2.基于多元回歸模型2個(gè)環(huán)境下共檢測(cè)到21個(gè)控制穗軸基部3個(gè)節(jié)位一次枝梗角度的QTL。其中位于9號(hào)染色體上同

5、一區(qū)間的qPBAⅠ9，qPBAⅡ9，qPBAⅢ9和qPBA9在多環(huán)境下表現(xiàn)穩(wěn)定，貢獻(xiàn)率為14.44％～30.57％。所有檢測(cè)到的QTL增大一次枝梗角度的等位基因均來(lái)自C堡，除3號(hào)染色體上的qPBAⅠ3.1，qPBAⅠ3.2，qPBAⅡ3，qPBAⅢ3和qPBA3外。
　　 3.基于混合線性模型檢測(cè)到23個(gè)影響粳稻一次枝梗角度的主效QTL，其中qPBA1，qPBA6，qPBA9，qPBAⅠ1，qPBAⅠ3，qPBAⅠ6，qPBAⅠ

6、9，qPBAⅡ1，qPBAⅡ4，qPBAⅡ6，qPBAⅡ9，qPBAⅢ1，qPBAⅢ5和qPBAⅢ9等14個(gè)QTL是兩種模型都檢測(cè)的?；诨旌暇€性模型檢測(cè)到2對(duì)加性×加性互作的上位性QTL(E-OTL)。其中RM8105-RM84區(qū)段與RM448-RM8277區(qū)段互作減小一次枝梗角度；RM164-RM305區(qū)段和RM5609-RM5479區(qū)段互作增加一次枝梗角度。粳稻一次枝梗角度性狀沒(méi)有檢測(cè)到QTL與環(huán)境的互作效應(yīng)。
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