水稻回交群体剑叶性状综合评价及QTL定位

摘要

[目的]通过对水稻剑叶性状的综合评价,明确剑叶相关性状间及与6个农艺性状的关系.检测剑叶相关性状的QTL,为优良株型品种选育,剑叶性状基因的精细定位和克隆奠定基础.[方法]以日本优质粳稻品种越光和葡萄牙粳稻地方种Bertone构建的回交群体两个世代为实验材料,利用BC3F1群体基因型构建遗传连锁图谱;测定亲本和BC3F2群体各株系剑叶SPAD、剑叶长、剑叶宽,计算剑叶长宽比、剑叶面积;利用隶属函数和标准差系数赋予权重法获得剑叶性状综合评价值(D值),分析其与6个农艺性状间的关系.分别利用单标记分析(SPA)和区间作图(IM)检测水稻剑叶相关性状QTL.[结果]在抽穗灌浆期,两亲本剑叶SPAD值呈现先升高后降低的动态变化.BC3F2群体的5个剑叶相关性状变异丰富,总体表现趋向轮回亲本越光.4个剑叶形态性状间相关性均达到极显著水平,与剑叶SPAD的相关性不显著.主成分和逐步线性回归分析表明剑叶宽、剑叶SPAD、剑叶长、剑叶面积是影响剑叶综合评价值(D值)的主要因子.高D值株系的株高、穗长、茎基粗和单株产量均极显著高于低D值株系,两者的分蘖数和有效穗数差异不显著.共检测到18个控制剑叶性状的QTL,分布在水稻第1、4、7和8染色体上,贡献率分布范围为4.00％～28.00％(SPA)和3.41％～27.00％(IM),除qFLSPAD1之外的17个QTL增效基因均来自Bertone.在第8染色体上的RM22720-RM404区间发现1个QTL簇,含6个主效QTL,分别为qFLL8.1、qFLL8.2、qFLA8.1、qFLA8.2、qD8.1和qD8.2.[结论]获得了剑叶宽、剑叶SPAD、剑叶长和剑叶面积4个评价剑叶性状的关键指标;明确了剑叶性状与单株产量之间的正相关关系;检测到18个剑叶相关性状QTL,位于第8染色体RM22720-RM404区间的QTL簇,是影响剑叶性状的1个重要染色体区域.