籼稻抽穗开花期耐热性鉴定与QTL定位分析

摘要

利用我国生产上广泛应用的籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本，以不同来源的6个品种（明恢63、辐恢838、桂99、PU28、IR64和紫恢100）为供体亲本，分别构建了6个BC2F3:4导入系群体，分别有26、19、20、21、21和24个株系。2011年和2012年在湖南长沙对这6个导入系群体及其亲本进行抽穗开花期耐高温综合评价。同时，结合表型，利用分子标记，对耐高温回交导入系进行QTL定位分析。主要结果如下：
　　1.高温胁迫对单株有效穗数、结实率、单株产量和热胁迫指数有较大的影响，其次是每穗实粒数和每穗总粒数，高温胁迫对株高、抽穗期和千粒重的影响较小。
　　2.相关性分析结果表明，常温和高温胁迫条件下单株产量主要与单株有效穗数，每穗实粒数，结实率呈显著或极显著正相关。热胁迫指数主要与高温胁迫条件下的每穗实粒数、结实率和单株产量之间呈显著或极显著负相关。各产量因素之间均有不同程度的相关性。因此，在水稻抗性选择育种过程中不能只注重一个性状的突出，应考虑各性状间的协调性。
　　3. QTL定位结果表明，6个群体共检测到86个与产量性状及耐热性（热胁迫指数）有关的QTL，包括78个产量性状QTL，贡献率为15.9％－67.4%；21个耐热性QTL，贡献率为16.2%－57.4%。其中，检测到31，34，20，29，22，14，42和19个QTL，分别与抽穗期、株高、单株有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量有关。
　　4、在蜀恢527/PU28群体中，检测到1个控制千粒重的位点与RM007紧密连锁的qTGW3a，其在2011年和2012年两种环境下均被检测到，加性效应为正，说明来自供体亲本PU28的等位基因对千粒重的增加具有正向作用，且具有较高的解释贡献率，该位点可能是一个稳定表达的位点，推断其可能是一个控制千粒重的主效基因。在蜀恢527/桂99群体中的qTGW1b、qPN2b、qPN9a和蜀恢527/紫恢100群体中的qPN2a、qTGW3d，都在2011年的两个环境和2012年正常条件下检测到了，其中，qPN2a、qPN2b和qPN9a的加性效应为正向，而qTGW1b、qTGW3d的加性效应值为负值，这些都是表达稳定的位点。
　　5.产量性状和耐热性QTL大多成簇分布，每个簇往往同时影响几个性状。6个群体中共检测到58个QTL簇，例如，第1染色体上的RM297附近的QTL簇，对株高、抽穗期和千粒重影响较大；第2染色体上的RM290附近的QTL簇，同时控制抽穗期、株高、有效穗数、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量这7个性状；第3染色体上的RM007附近的QTL簇，主要对株高、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量影响较大；还有第3染色体上的RM186和 RM520、第4染色体上的RM1155、第5染色体上的RM153等附近的QTL簇。其中值得注意的是第3染色体上的RM007附近的QTL簇，在蜀恢527/PU28群体中，在2011年和2012年两种环境下都被检测到与千粒重有关，加性效应为正，说明来自供体亲本PU28的等位基因有利于千粒重的增加，且具都有较高的解释贡献率，该位点可能是一个稳定表达的位点，推测其可能是一个控制千粒重的主效基因。

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1.文献综述

1.1高温对水稻的影响

1.1.1高温对水稻叶片光合作用的影响

1.1.2高温胁迫对水稻花器的影响

1.1.3高温胁迫对水稻产量构成因素的影响

1.1.4高温对稻米品质的影响

1.1.5水稻应对高温胁迫的应激反应

1.2水稻耐热性研究的作图群体及方法

1.2.1 作图群体

1.2.2 QTL作图方法

1.3 水稻耐热QTL定位的研究进展

1.3.1 QTL位点

1.3.2水稻耐高温基因组的克隆

2 引言

3 材料与方法

3.1耐高温选择导入系群体的构建

3.2 抽穗开花期耐热性鉴定

3.3 DNA的提取与SSR基因型分析

3.4数据分析

4 结果与分析

4.1轮回亲本和导入系群体在高温胁迫和正常条件下的表现

4.1.1选择导入系群体以及亲本的产量性状表现

4.1.2产量性状的相关性

4.2 耐高温选择导入系群体产量性状QTL定位分析

4.2.1抽穗期的QTL定位

4.2.2株高的QTL定位

4.2.3单株有效穗的QTL定位

4.2.4每穗实粒数的QTL定位

4.2.5每穗总粒数的QTL定位

4.2.6结实率的QTL定位

4.2.7 千粒重的QTL定位

4.2.8单株产量的QTL定位

4.2.9 热胁迫指数的QTL定位

4.2.10 紧密连锁或一因多效位点的检测

5讨论

5.1耐高温选择回交导入系表型分析

5.2 选择回交导入系群体的QTL检测结果

5.3 一因多效位点

6 结论

参考文献

致谢

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