水稻抗纹枯病QTL表达的遗传背景及环境效应

摘要

利用水稻纹枯病菌强致病菌系RH-9人工接种Lemont导入到特青背景的213个近等基因导入系(TQ-ILs)群体和特青导入到Lemont 背景的195个近等基因导入系(LT-ILs)群体,定位和分析了水稻抗纹枯病数量性状座位(QTL)及其表达的环境与遗传背景效应.亲本Lemont对RH-9表现为高度感病,特青表现为中等抗病.人工接种后TQ-ILs群体的相对病斑高度(病斑高度与株高比)呈连续正态分布,LT-IL群体则明显偏向感病亲本Lemont.在不同年份和遗传背景下检测到影响纹枯病相对病斑高度的主效QTL 10个和互作QTL 13个,其中2006年在TQ-IL群体定位到的6个主效QTL在2007年均得到验证,表明这些QTL具有较好年度间的重复性.QSh4是唯一在双向导入系背景下表达的QTL,该位点特青等位基因降低相对病斑高度,提高抗性水平.在TQ-ILs群体中定位到位于第10染色体RM216～RM311区间的QSb10a与在LT-IL群体中定位到的位于相邻区间RM222～RM216的QSb10b的基因作用方向不同,推断这两个QTL存在紧密连锁关系.绝大多数在TQ-IL群体中表达的主效及互作QTL在LT-ILs群体中不表达,表明水稻抗纹枯病QTL具有明显的遗传背景效应.通过比较作图,本研究定位到的其中8个QTL在以往不同群体中同样被检测到,这些主效QTL对通过分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)培育水稻抗纹枯病育种可能具有应用价值.指出标记辅助选择在不同遗传背景中能稳定表达的QTL或通过聚合不同抗病QTL是进一步提高水稻纹枯病抗性水平的一个有效途径.