磷高效群体的构建及相关基因的定位

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水稻作为世界上主要粮食作物,其产量的稳定性对世界粮食安全至关重要。磷肥的施用对提高水稻产量具有重要作用,但因其利用效率低,致使磷肥资源严重浪费。因此,为了培育磷高效水稻品种,我们迫切需要研究清楚磷高效品种磷利用效率的分子机制。分析抽穗期、单株产量、成熟期秸秆干物质量、抽穗期秸秆干物质量等生物学指标发现:水稻籽粒对磷具有富集作用;增施磷肥有利于干物质量、干物质中磷积累量和产量的增加,不利于磷利用效率的提高;抽穗期与抽穗期干物质量、成熟期干物质量和成熟期地上部干物质量间存在显著的正相关;产量与成熟期地上部干物质量、成熟期秸秆干物质总磷积累量、籽粒磷积累量、籽粒磷利用效率和磷收获指数之间呈现显著的正相关;产量与成熟期糙米磷含量、成熟期秸秆磷含量呈现极显著的负相关;高产和中稻品种具有更强的磷利用效率。根据所考察磷相关指标的相关性,筛选出一对亲本Suiyangnian(A1)和JAYA(B1),并获得重组自交系(RIL)群体,A1和B1历年成熟期秸秆磷含量差异显著。采用基因型分型测序(GBS)对F8代288个单株全基因组测序,构建遗传连锁图谱。分别以该群体单株成熟期秸秆磷含量重复1数据、重复1和重复2的平均值数据为表型值,使用Win QTLCart 2.5复合区间作图法(CIM)进行全基因组数量性状位点(QTL)扫描。分别在1、6、8号染色体上扫描到3个QTL位点,其中在1号染色体上最大峰值LOD值为23.03(23.51),6号染色体上扫描到QTL的LOD值为9.11(7.04),在8号染色体上扫描到最小峰LOD值为4.88(5.06)。另外,2个重复磷含量平均值数据单独在9号染色体上扫描得到一个QTL位点,其LOD值为4.54。单个QTL解释表型的范围为4.2%-25.3%。
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