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本研究借助在柱头外露率、籽粒外观品质等性状有极其显著差异的两个水稻亲本粤泰B(YTB)和台湾热带粳稻花莲20(HL20),构建了2000株F2分离群体。分析了柱头外露率、粒长、粒宽、粒型、垩白等10个的农艺性状的遗传变异,构建了分子连锁图谱并进行QTL(Quantitative trait loci)定位,主要结果如下:
1)各性状遗传学分析结果显示,谷长、谷宽和谷长宽比、米长、米宽、米长宽比在YTB/HL20 F2分离群体中的众数都接近中亲值,均表现为显著水平的正态分布。柱头外露率,垩白率、垩白大小和垩白度显示非正态分布,偏度和峰度偏高。
2)构建了包含47个SSR(Simple Sequence Repeat)标记,10个ILP(Intron length polymorphisms)标记的分子连锁图谱,涵盖水稻1、2、3、4、5、6、8等7条染色体,共计784.6cM,标记间平均遗传距离为13.8cM,相邻标记间最大遗传距离42.8cM,最小2.4cM。
3)共定位到柱头外露和籽粒外观性状相关的QTLs38个。其中控制柱头外露率的QTL6个,位于第6染色体上,对表型变异的贡献率为8.36%;与谷长相关的QTL3个,分布在3条染色体上,对表型变异的贡献率分别为5.56%、9.14%、9.24%;与谷宽相关的QTL7个,分布在3条染色体上,对表型变异的总贡献率为48.47%,其中第2和第6染色体上的贡献率最大,分别为14.54%、12.24%;与谷长宽比相关的QTL7个,分布在4条染色体上,对表型变异的总贡献献率为41.83%,其中第2染色体上的贡献率最大,为7.7%;与米宽相关的QTL5个,分布在3条染色体上,对表型变异的总贡献率别为35.68%,其中第2染色体上的贡献率最大,为13.07%;检测出米长宽比宽相关的QTL9个,分布在3条染色体上,对表型变异的总贡献率别为61.02%。其中第2染色体上贡献率最大的为11.82%;与垩白率相关的QTL3个,分布在2条染色体上,对表型变异的总贡献率别为24.25%,其中第5染色体上贡献率最大的为17.3%;与垩白大小相关的QTL2个,均位于第6染色体上,对表型变异的贡献率分别为15.85%、12.53%;与垩白度相关的QTL1个,位于第6染色体上,对表型变异的贡献率为13.46%。
4)对第5染色体上两标记RI01629-RM18157进行in silico分析,结果发现两个基因(A2Z667_ORYSI和iaal7)可能参与籽粒灌浆的调控并与垩白的形成相关。