水稻籽粒植酸含量性狀的遺傳及QTL分析.pdf

1、植酸通常與Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+等陽離子形成不能被人體和非反芻動物吸收利用的鹽，因此，植酸普遍被認為是谷物籽粒中重要的抗營養(yǎng)成分和造成環(huán)境P富營養(yǎng)化的重要原因之一。本實驗利用不同類型的水稻品種和構建的完全雙列雜交群體，系統(tǒng)地分析了植酸含量在品種間、籽粒不同部位間積累差異和植酸含量性狀的一般配合力和特殊配合力等遺傳效應；通過籽粒灌漿時期動態(tài)取樣方法，分析了不同品種、不同器官氮、磷、鉀積累和轉(zhuǎn)移對籽粒植酸積累的影響

2、以及品種間動態(tài)差異；利用植酸含量差異較大的水稻品種中花11和LPA構建的F2代群體，對植酸含量性狀的QTL進行分析，在染色體連鎖圖譜上初步定位了控制籽粒內(nèi)植酸含量的QTL，并進行了基因互作分析。主要研究結(jié)果總結(jié)如下：
　　 1．對水稻籽粒不同部位植酸含量及其與稻米主要品質(zhì)間的相關性進行比較分析，供試13個水稻品種米糠、糙米、穎殼、精米的植酸含量平均值分別為48.51、9.77、1.40和0.91 mg/g，而且水稻品種間籽粒不同

3、部位的植酸含量存在極顯著差異。在籽粒中，米糠中植酸積累最多，其次是精米，穎殼最少。米糠中植酸含量與糙米和穎殼中植酸含量呈極顯著正相關。糙米和米糠中植酸含量與粗蛋白均呈顯著的負相關，與千粒重均呈顯著正相關。
　　 2．完全雙列雜交群體中，在供試組合中水稻籽粒植酸含量受加性效應和非加性效應以及細胞質(zhì)效應的共同作用，而且加性效應占優(yōu)勢，反交效應均大于非加性效應。一般配合力（GCA）效應品種間表現(xiàn)各異，其中冷水谷親本呈正向一般配合力效應

4、，而沈農(nóng)265負向一般配合力效應，均呈極顯著水平。植酸含量雜種一代的表現(xiàn)與一般配合力無明顯的相關性，但受特殊配合力的影響，表明利用親本值和一般配合力很難正確預測雜種優(yōu)勢。特殊配合力（SCA）優(yōu)良的組合，其親本自身表現(xiàn)不一定優(yōu)良，與一般配合力（GCA）也沒有明顯的相互關系。
　　 3．水稻籽粒灌漿過程中乳熟期和成熟期籽粒內(nèi)的植酸含量間有很高正相關趨勢，成熟期籽粒內(nèi)的植酸含量與乳熟期和成熟期籽粒內(nèi)的氮、磷、鉀含量均呈正相關，與抽穗期

5、和成熟期葉片內(nèi)的氮素含量呈顯著的正相關，與抽穗期鞘內(nèi)的氮含量、乳熟期莖內(nèi)的鉀含量以及成熟期莖內(nèi)的磷含量均呈顯著的負相關。成熟期籽粒內(nèi)的植酸含量與灌漿期的莖、葉、鞘干物質(zhì)含量，都表現(xiàn)高度的負的相關關系。
　　 4．水稻籽粒植酸含量呈現(xiàn)接近正態(tài)的單峰連續(xù)分布，所考察的粒型、千粒重性狀也均呈現(xiàn)接近正態(tài)的單峰連續(xù)分布，說明這些性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀。
　　 5．構建了一張包含126個SSR標記和4個STS標記，覆蓋水稻基因

6、組約1522.9cM，標記間平均距離為11.71cM。
　　 6．利用貝葉斯方法，共檢測到3個與植酸含量有關的QTL，它們分布在第3、5、
　　 6染色體上，對表型變異的解釋范圍為4.62-8.02％，2logBF范圍為3.6-5.23；位于這三個染色體的QTL均來自親本LPA的等位基因提供增效作用。與籽粒長度、籽粒寬度相關的QTL分別為6個，分布于3，5，6，7，11，12和1，2，5，7，8，10染色體上，對表型變異