江西東鄉(xiāng)野生稻滲入系產(chǎn)量因子QTL分析及穗粒數(shù)QTL的精細(xì)定位.pdf

1、本研究利用以江西東鄉(xiāng)普通野生稻(Orufipogon Griff．)為供體，以秈稻桂朝2號(hào)（O.sativa L．ssp．indica)為受體的滲入系為材料，在北京和海南兩個(gè)地點(diǎn)對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了QTL分析，以發(fā)掘能穩(wěn)定表達(dá)的野生稻中潛在的有利QTL。采用代換定位的方法對(duì)位于第7染色體控制穗粒數(shù)的QTL-gpa7進(jìn)行了精細(xì)定位，并揭示了其在水稻馴化中的作用。主要結(jié)果如下： 1．在北京和海南兩地同時(shí)檢測(cè)到17個(gè)影響單株有效

2、穗、單株粒數(shù)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株產(chǎn)量等7個(gè)產(chǎn)量性狀的QTL，QTL效應(yīng)方向在兩地完全一致，其中6個(gè)位點(diǎn)(qPNl，qPN2，qGPA5，qGPA8，qFG8 and qFG9)上來(lái)自野生稻的等位基岡表現(xiàn)為改良目標(biāo)性狀的效應(yīng)，并且人多數(shù)與粒數(shù)有關(guān)，這表明在東鄉(xiāng)普通野生稻中確實(shí)存在能改良產(chǎn)量相關(guān)性狀的有利基因。這6個(gè)野生稻增效QTL中，4個(gè)QTL(qPN1，qPN2，gGPA8和qFG8)與前人報(bào)道的QTL處丁相同或

3、相似的位置。其它兩個(gè)可能為江西東鄉(xiāng)野生稻所特有。qPN2就是已經(jīng)精細(xì)定位和候選基因的增產(chǎn)位點(diǎn)qGY2-1。 2．高產(chǎn)利低產(chǎn)滲入系的產(chǎn)量岡子分析表明，產(chǎn)量的增加和減少主要是由粒數(shù)的增加和減少引起的。高產(chǎn)滲入系和低產(chǎn)滲入系的遺傳組成分析表明，高產(chǎn)滲入系包含較少的滲入片斷，且一般含有與粒數(shù)有關(guān)的正效QTL。低產(chǎn)滲入系包含更多的滲入片斷和負(fù)效QTL，有些低產(chǎn)滲入系雖包含正效QTL，但總體表現(xiàn)仍明顯差于桂朝2號(hào)，表明可能存在正效QTL與其

4、他負(fù)效QTL的不利互作，因此低產(chǎn)滲入系揭示了野生稻低產(chǎn)的部分遺傳特征，也說(shuō)明從野生稻馴化到栽培稻的過(guò)程中，其遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻變化。 3．滲入系群體的穗粒數(shù)QTL分析發(fā)現(xiàn)，在水稻第7染色體短臂木端穩(wěn)定存在一個(gè)控制穗粒數(shù)的主效QTL-gpa7，來(lái)自野生稻的等位基因表現(xiàn)為減少穗粒數(shù)的效應(yīng)。以攜帶野生稻即d7的滲入系SIL040與輪回親本桂朝2號(hào)回交得到的次級(jí)F<,2>分離群體為材料，篩選重組交換單株，鑒定后代家系表型，通過(guò)兩步代換定

5、位將gpa7的精細(xì)定位在栽培稻中約35kb的物理區(qū)間，該區(qū)間包含5個(gè)預(yù)測(cè)基岡。 4．對(duì)穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、一次枝梗粒數(shù)、二次枝梗粒數(shù)和穗總粒數(shù)等6個(gè)穗部結(jié)構(gòu)性狀的同時(shí)代換定位發(fā)現(xiàn)，gpa7不僅控制穗粒數(shù)，而且還控制穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、一次枝梗粒數(shù)和二次枝梗粒數(shù)，表現(xiàn)為多效性。 5．對(duì)攜帶gpa7的滲入系SIL040、桂朝2號(hào)及其F<,1>的主莖穗穗部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，再現(xiàn)了gpa7在被選擇和固定的過(guò)程中其