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野生稻染色体片段代换系完善及其SPAD-QTL精细定位

张晨昕  
【摘要】:普通野生稻(O.rufipogon)长期处于野生状态,经历生存竞争和自然选择,积累了大量的有利基因,具有丰富的遗传多样性。从野生稻中发掘利用有利基因对于扩宽栽培稻的遗传基础,打破遗传瓶颈等问题具有重大意义。 作物干物质产量的90%-95%来自于光合作用的产物,叶片叶绿素含量是影响光合效率的一个重要因素。目前,有关水稻控制叶片叶绿素含量的QTL被精细定位或克隆鉴定的报道较少。本研究以珍汕97B/马来西亚普通野生稻构建的染色体片段代换系为研究材料,鉴定到的叶片叶绿素含量相关QTL,以此为基础,利用近等基因系对目标叶绿素QTL进行精细定位,旨在为水稻高光效育种提供一定的理论和实践依据。主要结果如下: 1.完成构建了野生稻染色体片段代换系。该套野生稻染色体片段代换系含有131份材料,利用均匀分布基因组的174个SSR多态性标记检测结果显示,其平均背景恢复率为94.6%,最高达到99.1%,最低为79.9%。目标片段重叠覆盖全基因组362.6 Mb(约1450.4 cM),所有目标片段累计总长度838.6 Mb(约3354.4 cM),相当于全基因组2.3倍,最大片段长23.75 Mb(约95 cM),最小片段长0.55 Mb(约2.2cM),平均长度8.14 Mb(约32.6 cM)。 2.利用完备复合区间作图(ICIM)对该代换系群体进行QTL定位分析。共检测到抽穗期、株高、SPAD值、每株穗数和穗长5个性状的19个QTLs,分布在水稻的第1、3、4、5、6、7、8、11、12条染色体上。其中hd1.1、hd7.1、ph1.1、ph5.1、spadl.1、pn12.1、pl1.1、pl4.1、pl12.1等等QTL表现较大的贡献率。 3.从代换系获取含第1染色体目标片段杂合的材料(初步定位区间约40 cM)种植F2分离群体(1200株),通过表型与基因型分析证实了SPAD-QTL的存在。从F2分离群体中筛选到96份重组交换单株,进一步种植成F3家系,利用F3家系替代作图将区间缩小到0.53 cM(-132.4-kb)。


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