粳稻RIL群体产量QTL定位

论文摘要

到2050年,世界人口将达到90亿,提高作物产量依然将是作物育种家们最主要的目标之一。世界上50%的人口以水稻为主食,培育高产优水稻品种是解决日益严峻的粮食危机的重要手段。亚洲栽培稻是最广泛的水稻栽培种,其两个亚种中粳稻的产量比籼稻高14%,而在中国每年粳稻的种植面积达8百万公顷。因此探索粳稻产量形成的遗传机制,找到影响粳稻产量的遗传因子能够为进一步提高水稻产量提供有利信息。但是产量无疑是最复杂的性状之一,它和很多性状都有密切的相关关系,对产量的研究实际包含了多种性状对产量的影响。因此为了消除性状相关性的影响,本文第一部分采用了条件和非条件两种方法对秀水79和C堡的亚种内RIL群体三个环境的产量及产量相关性状进行了QTL定位研究,以期对产量及其相关性状进行分子遗传基础剖析。研究的主要结果如下：1.非条件QTL方法共定位到37个主效QTL和26对上位性QTL,其中主效QTL分布于除12号以外的11条染色体上,而上位性QTL分布于全部12条染色体上。株高定位到6个主效QTL和8对上位性QTL,共解释表型变异的72.5%；生育期定位到6个主效QTL和9对上位性QTL,共解释表型变异的41.1%；单株穗数定位到7个主效QTL和2对上位性QTL,解释表型变异的30.4%；每穗粒数定位到7个主效QTL和4对上位性QTL,解释表型的33.5%；百粒重定位到4个主效QTL和1对上位性QTL,解释表型变异的35.65%；单株生物产量定位到4个主效QT和2对上位性QTL,解释表型变异的20.63%。单株籽粒产量仅定位到3个主效QTL,解释表型变异的12.25%。2.本研究共发现12个多效性区间,通过与前人研究的比较,3号染色体长臂上的区间RM7097-RM448（影响全生育期,株高和生物产量）,4号染色体长臂区间RM3288-RM303（影响单株穗数和每穗粒数）,6号染色体长臂RM8239-RM5314（影响每穗粒数,生物产量和籽粒产量）,8号染色体长臂区间RM22899-RM22957（影响全生育期和株高）和9号染色体长臂区间RM6570-RM5652（影响单株穗数、生物产量和籽粒产量）则未见有报道,为本研究新发现的多效区间。3.利用条件QTL方法检测到了9个影响单株籽粒产量的主效QTL以及3对上位性QTL。其中三个主效QTL与非条件定位到的相同。非条件方法在9号染色体长臂的区间RM5652-RM410（qGY9）定位到的影响单株籽粒产量的QTL在GY|WGP条件下具有相似的加性效应和贡献率,在GY|PH.GY|HKW和GY|PN条件下其加性效应和贡献率的值比非条件方法的结果低,在GY|GN条件下其加性效应和贡献率的值比非条件方法的结果高,说明该区间对全生育期（WGP）无影响,对株高,百粒重和单株穗数（PH、HKW和PN）的影响与籽粒产量相同,对每穗粒数（GN）的影响和籽粒产量相反,即该区间来自C堡的片段能够增加株高、百粒重、单株穗数和籽粒产量,但会减少每穗粒数。4.利用条件方法在3号染色体长臂上定位到的区间RM7097-RM448（qGY3.2）在非条件方法中还定位到影响株高和全生育期有显著的主效QTL（gPH3.1和gWGP3）,该区间来自秀水79的片段可以增加产量并降低生育期和株高；条件方法在6号染色体长臂上定位到的区间RM162-RM5753（qGY6.3）在非条件方法中还定位到影响全生育期的主效QTL（gWGP6.2）,该区间来自C堡的片段可以增加产量并降低生育期。考虑到育种过程中,生育期和株高需要控制在合适的范围内,这两个区间是很具有实际应用价值的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 数量性状研究进展
• 1.1 作图群体
• 1.2 DNA分子标记
• 1.3 QTL定位的统计分析方法
• 2 水稻QTL研究进展
• 2.1 水稻产量相关性状QTL
• 2.2 水稻条件QTL研究
• 2.3 水稻QTL克隆
• 3 本研究目的意义
• 第二章 材料与方法
• 1 供试材料
• 2 连锁图谱
• 3 田间种植及性状考察
• 4 数据分析及QTL定位
• 第三章 结果与分析
• 1 表型变异及相关性
• 2 RIL群体7个性状的非条件QTL定位
• 2.1 非条件主效QTL
• 2.2 非条件上位性QTL
• 3 单株籽粒产量的条件QTL定位
• 4 多效性区间
• 第四章 讨论与结论
• 1 本研究新定位到5个多效性区间
• 2 条件QTL的利用
• 3 上位性的作用及其利用
• 4 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的科研论文