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干旱是作物生长最严重的非生物胁迫冈子,良好的根系系统有助于提高作物抗旱性。为了研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,为从水早稻杂交后代群体中培育抗旱高产稻作品种提供理论指导和依据,本文构建了一套以优良高产水稻沈农265为遗传背景的旱稻毫格劳渗入系BC<,3>F<,5>。在苗期、拔节期和抽穗期对根系主要性状:最长根长、粗根数、总根数、根干重等性状进行了考察;这些根系性状对地上部干重进行了简单相关性分析、偏相关系数分析和通径分析;并利用此群体构建了一张包含129个SSR分子标记的连锁图,把这些根系性状的OTL初步定位到染色体特定位点。主要结果如下:
(1)用129个分子标记构建了一个包含184个株系的旱稻渗入系BC<,3>F<,5>,覆盖了整个旱稻毫格劳的基因组。每个渗入系平均覆盖了毫格劳16.90%。并采用GGT软件绘出了渗入系的图示基因型,同时获得了两亲本纯合及杂合区段在渗入系基因组中的比例及长度。
(2)偏相关及通径分析表明:偏相关系数分析和通径分析的结果较一致,在拔节期和抽穗期,根干重对地上部干重的效应最大,粗根数次之。而且这两个时期的分析结果较一致的。在苗期没有发现对地上部干重起显著效应的性状。
(3)苗期,采用沙培体系,取材后并以单株苗为单位用透射光扫描整个根系 (Amersham,UMAX),转化为图像信息,对这些扫描图像进行数据处理,获得表型性状值:总根长、根表面积、根直径、根体积、根尖数。拔节期和抽穗期,我们测量了最长根长、粗根数、总根数、根干重、平均最粗根粗。并利用覆盖水稻全基因组的分子标记连锁图,对水稻根系性状进行QTL定位。通过本文的研究发现:根系性状是由微效多基因控制的,而且影响根系形态的的QTLs往往成簇排列。在苗期5个根系性状共定位剑26个QTL分在第1、2、3、6、8、9和11号染色体上。苗期检测山米的QTL数目和在染色体上的位置差别很大,表明在不同时期有不同的QTL对同一性状起作用。在拔节期利抽穗期,5个根系性状共定位到41个OTL,分布于12条染色体。在拔节期和抽穗期,控制同一性状的QTL往往持续表达。拔节期的定位到的QTL,qMLR3、qMLR5、qTRN2、qDWR12、qDWR3、qDWR5、qDWR6和抽穗期QTL,qMLR7、qMLR8、qTRN8、qDWR9、qDWR10、qDWR12、qDWR13是相同的。这些在两个时期持续作用的QTL可以用来作进一步的研究。通过与已公布的根系性状的QTL对比,和与本实验相同亲本构建的重组白交系对比,qTRN2(qTRN8)、qTRN6、qNTR1、qNTR2、qNTR3、qNTR6、qDWR1、qDWR3(qDWR10)、qDWR5(qDWR12)、qTLR3、qTLR4、qMLR2、qMLR4、qAMT1、qAMT3、qRV1都有报道,可以刚来作进一步分析。