论文部分内容阅读
水稻(Oryza sativa L.)是世界主要粮食作物之一,世界上一半以上的人口以此为主食。开展水稻农艺性状QTL(Quantitative trait loci)研究,对克隆调控水稻农艺性状关键基因、揭示产量构成、探索株型、粒型与稻米产量相关性具有重要的理论意义和应用价值。本研究利用超级杂交稻春优84的两个植株及籽粒形态差异较大的亲本,晚粳保持系春江16B(CJ16B)和中籼恢复系C84进行杂交,利用单粒传法连续自交7代构建了188个株系组成的重组自交系群体(Recombinant inbred lines,RILs),利用158对在双亲中存在多态性差异的分子标记,构建了一套水稻遗传连锁图谱。对植株叶片形态和籽粒形态性状进行相关性分析及两地的表型值考察,用于水稻主要株型及粒型农艺性状的初定位分析。主要研究结果如下:1.利用CJ16B和C84为亲本构建的含188个单株的RILs,选择在染色体上分布均匀且多态性好的分子标记158个,构建了一张水稻分子连锁遗传图谱。该图谱总遗传距离为1428.40 cM,标记间距平均为9.04 cM,图距介于0.2 cM-43.3 cM之间;各标记位置及顺序和日本晴参考序列基本一致,符合QTL作图的基本要求。2.利用该连锁图谱对杭州及海南两地籽粒的粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒重等5个性状进行QTL定位。两地共检测到籽粒相关主效QTL 30个,单位点贡献率介于3.51%-17.25%之间。其中粒长、粒宽、粒厚和长宽比QTL位点数分别为9、5、5和6,千粒重QTL位点5个。经基因座位比对,发现有5个QTL区间与已克隆的调控粒型基因座位相近,通过对双亲目标基因的测序并根据差异位点设计dCAPs分子标记进行验证,表明该遗传图谱可以用于籽粒形态遗传分析和主效QTL定位。3.利用该连锁图谱对两地RIL群体的株高、分蘖数、上三叶叶长、叶宽等8个性状进行QTL定位,两地共检测到株型相关QTL27个,其中株高QTL 4个、分蘖QTL 1个,剑叶长、宽,倒二叶长、宽,倒三叶长、宽QTL位点数分别为2、2、6、4、5和3个,解释遗传效应介于1.85%-82.09%之间,为株型和叶片形态发育调控相关新基因的克隆及遗传网络的研究奠定了基础。4.第9染色体上RM3700-B9-11区间内存在1个叶长性状贡献率达82.09%的QTL qLL9,该位点同时被株高、分蘖、倒二叶宽、倒三叶宽检测到,贡献率介于20.75%~82.09%之间,且位置重叠或相连,预测该区间内可能存在多个与株型调控相关的紧密连锁基因或一个能同时影响株叶形态发育的具“一因多效”主效QTL。为进一步确认,从与该标记区间相关的株系中挑选杂合单株形成剩余杂合体,利用剩余杂合体对qLL9进行精细定位,最终将qLL9定位在水稻第9染色体上两个InDel标记Chr9-1638和Chr9-1642之间约35.56 kb区间内,该区间包含7个开放阅读框。