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文檔簡(jiǎn)介
1、水稻是世界最重要的糧食作物,受到多種病害危害,特別是由立枯絲核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的紋枯病每年造成巨大的產(chǎn)量損失,在我國(guó)南方郎分稻區(qū)已成為水稻第一大病害,培育抗病新品種迫在眉睫。包括紋枯病抗性的在內(nèi)的水稻大多數(shù)性狀都是多基因控制的數(shù)量性狀,將數(shù)量性狀基因座(quantitative trait loci,QTL)剖分為單個(gè)孟德爾因子進(jìn)行研究,對(duì)了解水稻的生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制及改良水稻品質(zhì)、增強(qiáng)水稻的抗逆性等方
2、面具有重要的意義。如何將數(shù)量性狀基因座(quantitative trait loci,QTL)剖分為單個(gè)孟德爾因子,一個(gè)重要的策略就是構(gòu)建染色體片段替換系(chromosome segment substiuttion lines,CSSLs),當(dāng)受體親本只含有一個(gè)供體親本的片段時(shí),稱為染色體單片段代換系SSSL。CSSL與受體親本只存在代換片段的差異,遺傳背景與受體親本一致,可以將數(shù)量性狀基因座(quantitative trait
3、 loci,QTL)剖分為單個(gè)孟德爾因子,是用于QTL定位和分析的一種重要實(shí)驗(yàn)材料。
良好的親本是發(fā)掘和利用主效抗病QTL并開展水稻紋枯病遺傳育種的物質(zhì)基礎(chǔ)??辜y枯病水稻新種質(zhì)YSBR1來(lái)源于秈、粳交后代群體,多年田間接種鑒定試驗(yàn)中均表現(xiàn)出對(duì)紋枯病較高水平的抗性。華粳秈74曾是南方主推秈稻品種之一,表現(xiàn)為中等紋枯病抗性。本研究主要是通過(guò)構(gòu)建Lemont背景下YSBR1為供體親本的CSSL群體及利用華粳秈74背景下的單片段代
4、換系開展紋枯病抗性分析,定位新的紋枯病抗性QTL,同時(shí)適當(dāng)開展部分主要農(nóng)藝性狀控制基因的研究。主要研究結(jié)果如下:
1.初步構(gòu)建了86個(gè)代換系,分布于水稻各染色體,其中Chr2、7、8、9、10等5條染色體已經(jīng)基本覆蓋,其余染色體覆蓋比例不一。田間觀察發(fā)現(xiàn),多數(shù)代換系在生育特性和主要農(nóng)藝性狀上趨向輪回親本。
2.抗病親本YSBR1和感病親本Lemont之間分子標(biāo)記的多態(tài)性較差。試驗(yàn)共檢測(cè)了2381個(gè)標(biāo)記,多態(tài)性
5、比例僅為9.03%,其中Chr3相對(duì)較高,達(dá)18.97%,Chr11最少,僅有1.51%。分析認(rèn)為YSBR1偏秈稻,Lemont偏粳(爪哇稻),都不是典型的秈粳稻,對(duì)它們之間多態(tài)性標(biāo)記的獲得有較大影響。
3.利用48個(gè)YSBR1為供體親本的CSSLs對(duì)水稻紋枯病抗性QTL進(jìn)行了初步研究。方差分析和相關(guān)分析表明,代換系群體內(nèi)各株系之間對(duì)紋枯病抗性存在極顯著差異,親本間抗性差異極顯著,重復(fù)之間極顯著相關(guān)。初步分析認(rèn)為,水稻第2
6、、8、9、12染色體上存在紋枯病抗性相關(guān)QTL,其中qSB-2Y-、qSB-12Y-與前人F2群體定位結(jié)果位于相同區(qū)間且抗病效果最好,很可能是真實(shí)存在的主效抗紋枯病QTL。鑒于各代換系實(shí)際代換片段的非唯一性,上述紋枯病抗性QTL的真實(shí)性還需進(jìn)一步純化背景和多重復(fù)驗(yàn)證。
4.引進(jìn)的華粳秈74為輪回親本的66個(gè)SSSLs中,多數(shù)SSSLs的株葉形態(tài)及發(fā)育進(jìn)程與受體親本華粳秈74相近,有少數(shù)系的生育期和株高與受體親本間存在明顯差
7、異。經(jīng)兩年紋枯病接種和田間調(diào)查,初步鑒定了5個(gè)QTLs,其中qSB-11HJX效應(yīng)最大,其次為qSB-1aHJX。
5.以一個(gè)SSSL(編號(hào)為P271)與輪回親本華粳秈74雜交,F(xiàn)2分離群體采用復(fù)合區(qū)間作圖法作圖,結(jié)果表明主效抗性QTL-qSB-11HJX真實(shí)存在,位于第11染色體長(zhǎng)臂末端分子標(biāo)記ZY27.49-ZY27.92-11之間(約0.43 Mb,2.5 cM),加性效應(yīng)-0.7595,顯性效應(yīng)0.1872,可解釋
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