论文部分内容阅读
野生稻及其近缘种在长期的生存竞争和自然选择下,积累了丰富的有利基因,如抗病虫、耐逆、雄性不育及强再生力基因等,是天然的水稻基因库。染色体片段代换系是挖掘和利用野生稻中有利基因的重要遗传材料,通过构建以野生稻为供体,栽培稻为受体的染色体片段代换系群体,为挖掘和利用这些野生稻中优异基因创造了条件。本研究以长雄蕊野生稻为供体亲本、以栽培稻籼稻品种黄华占为受体亲本,经过回交、自交和分子标记辅助选择,构建了染色体片段代换系,并初步鉴定了与水稻重要农艺性状相关的QTL。主要结果如下:1、通过籼粳稻序列比对共筛选了 743个SSR标记,其中156个标记在双亲间具有多态性,多态性频率为20.99%;在染色体组覆盖密度较稀疏的区域补充设计和开发了 143个长雄蕊野生稻特异性InDel标记,其中34个标记在双亲间具有多态性,多态性频率为23.78%。平均每条染色体上有15.8个多态性标记,相邻分子标记之间的平均物理距离为1.95Mb。2、通过杂交和回交,并利用190对均匀分布在水稻12条染色体上的多态性分子标记进行辅助选择,获得了以长雄蕊野生稻为供体的37份染色体片段代换系。该套代换系总共携带308个长雄蕊野生稻染色体片段,平均每个代换系携带野生稻片段8.32个,平均每条染色体携带25.6个代换片段,代换片段平均长度为2.81Mb,代换片段覆盖长度为272.98Mb,相当于水稻基因组的76.63%。3、对37个长雄蕊野生稻染色体片段代换系的株高、剑叶长、剑叶宽、剑叶面积、主穗长、主穗一次枝梗数、主穗结实率、主穗每穗粒数、粒长、粒宽、籽粒长宽比和千粒重等12个农艺性状进行调查和统计分析,结果表明所有性状均出现分离,各性状之间存在显著的相关性,且呈现连续的正态分布,表明这些性状是由多基因控制的数量性状。4、利用37个长雄蕊野生稻染色体片段代换系对水稻12个重要农艺性状进行QTL鉴定,共检测到42个QTLs。除千粒重外的11个性状上均检测到QTLs。在水稻第1、3、7、12染色体上共鉴定到7个株高相关QTLs,贡献率介于8.01%~11.51%,加性效应介于12.07~22.92。5、在水稻第1、9染色体上共检测到3个剑叶性状QTLs,包括1个剑叶长、1个 叶宽和1个剑叶面积QTL,贡献率分别为35.65%、29.75%和37.51%,加性效应分别为4.11、0.19、7.12。6、在水稻第1、3、4、7、8、9、12染色体上共检测到15个控制穗部性状的QTLs。其中检测到4个控制穗长的QTLs,贡献率介于9.97%~20.50%,加性效应介于12.07~22.92;检测到3个控制一次枝梗数的QTLs,贡献率介于17.01%~29.39%,加性效应介于1.91~4.70;检测到1个控制每穗粒数的QTL;检测到7个控制结实率的QTLs,贡献率介于8.00%~14.77%,加性效应介于-0.31~-0.08。7、在水稻第1、2、5、8、12染色体上共检测到17个粒型相关QTLs,其中检测到8个控制粒宽的QTLs,贡献率介于7.5%~11.83%,加性效应介于0.13~0.31;检测到2个控制粒长的QTLs,贡献率分别为15.13%和17.78%,加性效应分别为-0.30和-0.41;检测到8个控制粒长宽比的QTLs,贡献率介于8.01%~11.87%,加性效应介于-0.33~-0.24。