水稻品种耐酸铝的QTL分析

摘要

铝毒是农作物在酸性土壤条件下的主要生长限制因子。水稻(Oryza sativaL.)品种间存在着铝毒耐性差异。本实验以相对根伸长量(RRE)作为耐酸铝的判断指标,利用水培添加AlCl3的方法模拟土壤的铝毒环境,对本实验室保存的水稻品种进行耐酸铝筛选。根据筛选结果,构建了酸铝耐性品种扬糯6号与酸铝敏感品种双竹占的F2分离群体。利用该群体进行耐酸铝的QTL分析,检测到4个可能与酸铝耐性相关的数量性状位点(QTLs)。选择效应值较大的QTL位点进行分解,并精细定位,为水稻耐酸铝QTL的图位克隆奠定基础。主要结果如下:
　　 (1)对本实验室保存的188份水稻品种进行酸铝耐性筛选,共筛选出酸铝耐性品种9个,酸铝敏感品种6个。
　　 (2)对扬糯6号／双竹占F2分离群体的188个单株进行酸铝耐性(RRE)测定,结果表明,RRE值呈现连续的正态分布,具有数量性状位点(QTL)的特点。
　　 (3)运用已公布的和本实验室自行开发的SSR标记和InDel标记对分离群体进行基因型分析,构建了一张水稻遗传连锁图谱,该图谱包括146个SSR标记和InDel标记,总长度为1889.1 cM,标记间的平均遗传距离为12.9cM。
　　 (4)结合F2分离群体的表型和基因型数据,利用Windows QTL Cartographer V2.5软件共检测到4个可能与酸铝耐性相关的QTLs,分别位于第1、5和10染色体上,各QTL的贡献率在2.7％-11％之间。其中位于第5染色体上的QTL(qRRE2)对铝毒的耐性效应来自亲本扬糯6号；另外3个QTLs对铝毒耐性效应来自亲本双竹占,1个位于第1染色体(qRRE1),2个位于第10染色体(qRRE3,qRRE4)。分析前人研究结果发现,定位在第10号染色体上2个QTL位点前人未曾报道,且效应值最大,为2个新的QTLs。选取第10染色体上qRRE4进行分解。通过标记检测,在F2群体中鉴定出只在该QTL位点杂合的单株,利用由此杂合体单株自交产生的F3株系进行该主效基因的精细定位。