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本研究以粳稻品种日本晴(Nipponbare)和水稻偏籼极端长穗大粒种质(LPBG08)的F2群体为材料,构建遗传连锁图谱,并对12个穗形、粒形相关性状进行QTL剖析,为水稻穗粒性状调控基因的克隆和分子育种奠定基础。研究结果如下:1 为了弄清LPBG08和Nipponbare粒形基因遗传背景,依据6个已克隆粒形基因突变位点检测相应基因位点突变情况,结果表明LPBG08在GS3、qGL3/GL3.1、GW2共3个位点与Nipponbare相异,属于突变体;其他三个基因GS5、GW5/qSW5、GW8,这些位点的等位基因相同。结合F2群体推测,LPBG08的粒宽变异可能主要是由于GW2引起;粒长的变异除GS3和qGL3外,可能还含有一个遗传效应较大的基因调控粒长。LPBG08及其重组自交系粒长性状分析结果同样表明还含有一个遗传效应较大的粒长基因。2穗粒性状表型相关性分析表明:穗长与谷粒长宽比、糙米长宽比呈极显著正相关,与谷粒长、糙米长、千粒重呈显著正相关,说明穗长调控基因可能与粒长调控基因等位或紧密连锁,同时暗示对穗长的正向选择有利于产量提高。3 构建的Nipponbare/LPBG08群体遗传图谱包含114个分子标记,共有18个连锁群,引物间平均遗传距离12.7cM。利用复合区间作图法(CIM),共检测到40个与穗粒性状相关的QTL,分布于1号、2号、3号、4号、6号、7号、10号等7条染色体上,单个QTL的贡献率为2.79%-56.41%,LOD值为3.54-17.98,有30个QTL的贡献率超过10%,为主效QTL,其中位于3号染色体穗长调控QTL—qPL3-2和qPL3-3的贡献率分别达到24.69%和28.26%;在同一标记区间RM6832-RM15539内定位了 4个与粒形相关的QTL,分别是qPGL3-3、qPLWR3-2、qHL WR3-2和qKGW3-2,贡献率均超过20%,与目前精细定位QTL均不等位,该基因可能是一因多效的主效QTL;这些QTLs为进一步精细定位和图位克隆奠定基础。4穗粒性状的QTL在染色体和标记区间分布上均较集中,主要分布于2和3号染色体上。5 个标记区间 RM12665-RM1265、RM489-RM218、RM6931-GS3-PstI、RM6832-RM15539 和 RM3513-RM6736 内,共检测到 22 个 QTL,占总 QTL 数的55%。其中标记区间RM12665-RM1265有5个QTL,位于GW2位点附近;RM6931-GS3-PstI标记区间有5个QTL均位于GS3位点附近,RM3513-RM6736标记区间内有5个QTL,位于qGL3/GL3.1位点附近,有理由相信,这三个标记区间QTL分别由 和qGL3/GL3.1调控的。RM489-RM218和RM6832-RM15539区间QTL未见精细定位及克隆的报道,本研究发现RM489-RM218区间的qPGT3-1和qHGT3-1贡献率分别为10.13%和9.66%,因此该位点可能存在一个新的调控粒厚主效QTL。相应的分子标记可以直接应用于分子标记辅助选择,改良相关性状,加速育种进程。5偏分离现象在自然界中普遍存在。本研究有36个分子标记存在偏分离现象,且达到显著水平(P<0.05),其中有29个分子标记偏分离达到极显著(P<0.01)。这些显著偏分离分子标记中,偏向Nipponbare共有7个(19.4%),偏向LPBG08共有17个(47.3%),偏向杂合体共有12个(33.3%),这些标记可划分为8个偏分离热点区域。配子体基因可能造成这些标记的偏分离主要原因,同时SDR2、SDR4和SDR7是否有新的不育或配子体基因有待后续深入研究。