论文部分内容阅读
由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的纹枯病是我国水稻(Oryza sativa L.)三大主要病害之一,同时也导致全世界许多水稻产区的产量损失。选育并推广纹枯病抗性品种是防治纹枯病最经济、环保且有效的途径之一,而纹枯病抗性基因的挖掘及应用是纹枯病抗性育种的基础。水稻纹枯病抗性属于典型的由多基因控制的数量性状,易受环境影响。本研究利用感病品种Lemont与抗性较好的籼稻品种扬稻4号杂交,构建了由219个株系组成的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)定位群体,利用该群体2013年至2018年在杭州的6个定位环境下检测稳定的纹枯病抗性QTL。主要研究结果如下:1、从1047对插入-缺失标记和548对SSR标记中筛选出在Lemont和扬稻4号间具有多态性的208对分子标记。利用这些分布于12条染色体上的多态性标记检测Lemont/扬稻4号RIL群体的219个株系,构建总长度为2228.0cM的分子标记遗传连锁图,相邻分子标记间平均距离为11.4cM。2、在6个定位环境下测定与纹枯病抗性相关的两个性状(病级和病斑长),利用多区间作图(Multiple interval mapping,MIM)检测到55个与纹枯病抗性相关的QTL,单个QTL贡献率介于2.5%~12.0%,其中与病级相关的QTL有29个,贡献率大于10%的有2个(qDR9.2和qDR11.2);与病斑长相关的QTL有26个,贡献率大于10%的有qLL11.2。除第6和第10染色体外,其他染色体上都检测到纹枯病抗性QTL。3、分析不同定位环境下检测到的纹枯病抗性QTL,发现有41个抗性QTL聚集在11个特定染色体区域上,形成11个QTL簇(qSBR1.1、qSBR1.2、qSBR2.1、qSBR3.1、qSBR5.1、qSBR7.1、qSBR9.1、qSBR11.1、qSBR11.2、qSBR12.1和qSBR12.2),其中4个簇(qSBR1.2、qSBR3.1、qSBR5.1和qSBR12.1)聚集的抗性QTL仅在单一环境中检测到,另外7个簇聚集的抗性QTL来自多个环境。qSBR9.1聚集的抗性QTL来自所有6个环境,其次qSBR2.1、qSBR7.1、qSBR11.1和qSBR11.2这4个簇聚集的抗性QTL来自3个环境,qSBR1.1和qSBR12.2聚集的抗性QTL来自2个环境。4、为检验上述11个QTL簇上的纹枯病抗性QTL在不同环境下是否稳定,利用双向方差分析检测这11个位点上抗性QTL与环境互作效应,其中2个位点(qSBR11.1和qSBR11.2)检测到显著的QTL与环境互作效应(P<0.05),表明这2个位点上QTL是不稳定的抗性QTL,另外9个位点未检测出显著的QTL与环境互作效应,表明这9个位点上QTL是稳定的抗性QTL。5、为解析株型相关性状与纹枯病抗性间的关系,本研究还在3个环境下分析了株高和分蘖角度等性状与纹枯病抗性的相关性并进行QTL定位。发现只有病级与株高在3个环境下均显著负相关。在3个环境下共检测到能在不同环境间重复的株高QTL有3个,分蘖角度QTL有4个,其中1个分蘖角度QTL qTA9.1与稳定的纹枯病抗性QTL qSBR9.1位置重叠。