水稻耐冷性遗传基础研究

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冷害是影响水稻生产的重要逆境之一,研究水稻耐冷遗传机制对于水稻抗寒育种具有重要意义。本研究利用来源于珍汕97B/多年生稻F1的DH群体,根据受冷害的时期分别对低温发芽力、芽期、苗期和孕穗开花期的耐冷性遗传基础进行了研究,主要结果如下: 1.利用DH群体的192个株系构建了一张遗传连锁图,包含146个SSR标记该图谱总长1546.3cM,相邻标记间平均距离为10.6cM,44.5%的标记发生了偏分离。 2.在15℃下发芽,以第6天的发芽率作为低温发芽力的耐冷性指标,发现珍汕97B的低温发芽力比多年生稻强。QTL定位分析共检测到10个与低温发芽力相关的QTL,联合贡献率为59.76%,起增效作用的等位基因大多来自珍汕97B。共检测到7对上位性互作位点,总共解释了25.05%的表型变异。从贡献率上看,加性主效QTL在低温发芽中起主要作用。 3.正常发芽后的幼芽以5℃处理10d,再统计幼芽成苗率作为耐冷性指标,对芽期耐冷性进行了3次表型鉴定。3次实验中共检测到14个与芽期耐冷性有关的QTL,其中1号染色体上RM499-RM84区间内的QTL在3次实验中都被检测到了。在14个QTL中,12个起增效作用的等位基因来自耐冷亲本多年生稻。对3次实验结果进行上位性分析,分别检测到9对、10对和5对加性/加性互作位点,平均可解释30%左右的表型变异。从贡献率上看,主效QTL在芽期耐冷中起主要作用。 4.设置了4种不同的条件,用二叶一心的幼苗在6℃/10℃下处理7天,以叶片卷曲度和秧苗存活率作为耐冷指标,对苗期耐冷性进行了5次表型鉴定。总共发现36个与苗期耐冷相关的加性主效QTL,其中有9个贡献率超过了10%,起增效作用的等位基因大多来自耐冷亲本多年生稻。在多次实验中,有8个QTL被重复检测到,其中2号染色体上RM561-RM341标记区间内的QTL在4次实验中均被检测到,平均贡献率达到12.5%。另外共检测到64对上位性互作位点,但是没有发现重复出现的互作对。从贡献率上看,在人工气候室进行的苗期耐冷试验中,QTL的上位性效应大于加性效应;但是在生长箱中进行的试验中,加性效应起主要作用。 5.以结实率为指标,利用云南昆明和玉溪两地的自然低温进行了孕穗开花期耐冷性鉴定,并调查了该群体在上海正常温度下的结实率作为参照。共检测到10个在低温下影响孕穗开花期结实率的QTL,分别位于7条不同的染
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