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《中国农业科学院》 2010年
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水稻第6染色体短臂产量性状QTL的精细定位和遗传分解

樊叶杨  
【摘要】: 在前期利用珍汕97B/密阳46剩余杂合体(residual heterozygous line, RHL)衍生的F2:3群体对水稻第6染色体短臂RM587-RM19784区间进行产量性状QTL定位和分解的研究中,发现其顶部区域对每穗实粒数、每穗总粒数和单株产量具显著作用,而中部区域则对每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量均具作用,并且可能存在不止1个QTL。在此基础上,本研究从该RHL-F3群体中筛选获得4个杂合区间呈交迭的RHLs,其杂合区间分别为RM587-RM19410、RM587-RM225、RM19410-RM6119和RM6119-RM402。应用其F2:3群体以及次级RHL衍生群体,包括2套交迭异质区间更小的F2群体、5套近等基因系和6组染色体片段代换系对第6染色体短臂上部区域控制每穗实粒数和每穗总粒数的QTL进行了精细定位,以及对中部区域控制产量性状的QTL进行了遗传分解。主要结果如下: 1.应用3套RHL-F2:3群体以及2套次级RHL衍生群体,将RM587-RM6119区间内控制每穗实粒数、每穗总粒数和单株产量的QTL定位于26.3 kb的RM19410-Si2940区间内。 应用在RM587-RM6119区间内杂合区间呈交迭的3个RHLs自交产生的3套F2:3群体,均在目标区间内检测到控制每穗实粒数、每穗总粒数和单株产量的QTL,其遗传作用模式均为加性,珍汕97B等位基因起增效作用,而且其作用模式和效应方向也与前期研究中检测到的QTL一致。因此,可认为目标区间内存在一个共同的QTL,通过控制每穗实粒数和每穗总粒数来调控单株产量。比较3个RHLs在目标区间的所共同覆盖的杂合区间以及两侧可能呈杂合的重组区间,将3套群体中控制每穗实粒数的QTL定位于RM19407-RM19417之间约125.1 Kb的染色体区域。随后,在RM19407和RM19417之间新发展了1个SSR标记和4个InDel标记,并应用2套次级RHL F2群体,进一步将该QTL定位于26.3 kb的RM19410-Si2940区间内。该区域共有3个候选基因。 2.应用覆盖RM6119-RM6779区间的1个RHL-F2:3群体及其衍生的5套近等基因系和6组染色体片段代换系,分解出4个控制产量性状的QTL,分别位于96.1-860.5 kb的区域中。 应用异质区间为RM6119-RM402的FM10 F2:3群体进行产量性状QTL分析,表明该区间对抽穗期不起作用,但对产量性状,特别是单株产量和每穗总粒数,具有重要作用。随后在该F2群体中筛选获得了5个杂合区间更小、且呈交迭的次级RHLs。从其衍生的RHL F2群体中分别构建了5套近等基因系和6组染色体片段代换系。经等位基因效应分析和交迭重组染色体片段代换系分析,在RM1163-RM19652区间分解出1个控制单株产量的QTL、1个同时控制每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量的QTL、1个控制每穗总粒数的QTL以及1个控制每穗总粒数和每穗实粒数的QTL。这些QTL分别位于96.1-860.5 kb的区域中。所有QTL均表现为加性作用为主,其中,位于RM19521-RM111区间的同时控制每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量的QTL的增效等位基因来自密阳46,其余QTL增效等位基因均来自珍汕97B。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S511

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