利用染色体片段置换系定位低温胁迫下水稻根数QTL

摘要

为解析低温胁迫水稻根数的遗传机理,挖掘控制水稻耐冷QTL,以亲本9311(受体)/日本晴(供体)构建的染色体片段置换系群体为材料,15°C处理10 d再在25°C恢复7 d测定其根数并定位和分析其中影响根数的QTL.结果显示,亲本日本晴平均根数为4.50,9311平均根数为7.20,二者存在显著差异;置换系群体平均根数为4.84,存在超亲分离现象.共检测到2个低温胁迫影响水稻根数的主效QTL:qCSRN1.1和qCSRN3.这2个QTL分别分布在水稻的第1号染色体31.75～33.15 Mb区间和第3号染色体32.2～32.7 Mb区间,其LOD值分别为4.91和2.86,分别解释表型变异的16.27％和9.06％,其中qCSRN1.1增效等位基因来自亲本日本晴,qCSRN3增效等位基因来自亲本9311.候选基因分析显示qCSRN1.1区间有138个候选基因,其中68个与蛋白合成相关,42个与酶合成相关,3个为转录因子;qCSRN3区间有88个候选基因,其中62个与蛋白合成相关,9个与酶合成相关,3个为转录因子.此外,还检测到2个上位性QTLs,分布在第1号和第9号染色体上,其上位性效应为-0.34和-0.43,LOD值为5.60和5.75.结果表明,低温胁迫下,水稻根数的发育属于数量性状,同时受基因互作影响.这些根数QTL的定位为后期克隆受低温胁迫影响的根数基因,解析根数遗传机理奠定了基础.