水稻RFLP连锁图谱构建及重要农艺性状的遗传分析

【摘要】： 本研究以水稻重组近交家系为材料构建了饱和的RFLP遗传图谱，对二点黑尾叶蝉(Nephotettix virexcens Distant)抗生性性状进行了数量性状基因座(QTL)定位和遗传分析，并根据其结果，对抗黑尾叶蝉(Nephotettix cincticeps Uhler)的近等基因系接种二点黑尾叶蝉，研究了水稻对二点黑尾叶蝉抗生性的遗传规律；将抗虫基因两侧的RFLP标记成功地转换成CAPS标记，通过标记辅助选择进行了抗叶蝉基因Grh2的回交转育。此外，还对水稻杂种不育、F_2不育及抽穗期性状进行了QTL作图和遗传分析。结果如下： 1 水稻分子遗传图谱的构建 用籼稻品种ARC10313(父本)与粳稻品种台中65(母本)杂交组合衍生的125个重组自交家系F_(10)世代构建了RFLP连锁图谱。因采用了参照图谱(Harushima 1998，Tsnematsu 1996)中靠近顶端的标记，作成的图谱覆盖全基因组。全图总长1462`4cM，含113个分布匀称的标记，图中标记位置与两个参照图谱基本符合，可以用于各种农艺性状的遗传研究。在染色体3，6，9，10和11上，探测到部分标记的遗传存在偏分离。利用该图谱进行了抗虫和不育性状的QTL定位研究。 2 二点黑尾叶蝉抗生性QTL定位和遗传分析 二点黑尾叶蝉，简称GLH(Green leafhopper)，分布几乎遍及所有稻区，是我国长江流域以南及温带亚洲的主要水稻害虫。以台中65(粳稻)／ARC10313(籼稻)的重组近交家系为材料，对CLH抗生性进行全基因组QTL分析，检测出的4 个叮L座位中，有 3个来自于 ARC1们13，还有 1个来自于粳稻品种台中 65。 另一万面，黑尾叶蝉简称GRH（Green rice leafhopper），hi－6k4是4 个抗 GRH的基因。因为本研究在第 3和 11染色体上发现的两个抗 GLH的主效 QTL 分别与已报道的抗肌H基因r肋4和0厂力2位置接近，所以对0了力丫和Grh二的近 等基因系进行GLH接种鉴定和杭生性遗传分析，结果表明同时拥有两个抗GRH基 因的近等基困系（基因型 CfhZ／ffoZ CkhErbhFk4），对矾H表现高抗。已报道的 抗从H的基因有9个（0hi－g肋尺 0功，其中G力、Wb3和W力6分别位于第 4、10和 5染色体上，而其它抗队H基困的住点不详。本研究在第 3和 11染色 体上检测到的这两个新的抗肌H基因，其位置和效应与2和a竹4基本一致。 3抗GRH基困的回交转育和分子标记辅助选择 水稻品种DV85抗黑尾叶蝉基困6rkZ位于第11染色体上，台中65为一个 综合性状好但对黑尾叶蝉敏感的品种。OSP和W40为0厂力2两侧的RFLP标记， 本研究将这两个标卡己成功地转换为在亲本间具有多态的CAPS标卡己。并以台中65 作为轮回亲本与抗性品种DV85连续回交得到回交高代BC人群体，在进行抗叶蝉 性状的表型选择的同时，利用M2基因两侧的CAPS标记对枕J；进行了标记辅 助选择，这样所选出的个体具有台中 6 5的遗传背景且携带纯合 CrhZ基因，可作 为聚合抗叶蝉基因培育新品种的重要中间材料。利用所获得的分子数据和抗性数 据计算了两个CAPS标记与2的连锁距离，分析了该选择方法的效果。所采用 的 DNA简易提取法、CAPS引物设计和CAPS标记辅助选择等配套方法具有快速、 易行、高效的特点，因而可以广泛应用于水稻各重要农艺性状的选育改良中。 一水稻F；不育性状的遗传研究 以台中 6 5（粳牙）／ARC 313（粗稻）的重组自交家系 F；。代材料与亲本台 中65回交得到回交F；代群体（即BF；家系），观察其小穗不育和花粉不育性状进 2 行叮L分析，检测出3个。J、穗不育和1个花粉不育叮L，而且有1个。1、穗不育位 点和花粉不育位点重叠于第 7条染色体的 RFLP标iC R1789处，该座位与已报道 的恢复基因Rf4对应。 5水稻 F。不育蛐穗期性状遗传研究 以台中65（粳稻）侣hadua（4i稻）杂交F；代群体构建的RFLP连锁图谱， 含 9 4个分布较为均匀的标i乙 对 F厂小穗不育性状进行单点分析和区间分析的结 果基本一致：有两个巳小穗不育叮L座位分别位于染色体1的砌N厂－伽”帖 之间和染色体8的C187－－opb3P厂之间，而且该两个OTL均为新检测出的座位； 检测出5个抽穗期OTL，其中3个座位在单点分析和区间分析中的结果一致，分 另位于染色体1 的砌bll 3 工地夕46，染色体4的ogj－＊3工 O“－O121染 色体8的o6个0121，另外，染色体6的砌bZ厂为单点分析结果，染色体10 的R71dC40）为区间分析结果。由于染色体1上的F；不育叮L和抽穗期叮L重 叠，该OTL效应是属于遗传效应还是属于环境效应（迟抽穗）所致有待于进一步 研究。位于染色体 1和 10上的抽穗期 OTL座位为新检测的座位。