水、旱條件下水稻碾米品質和外觀品質的QTL定位及環(huán)境互作分析.pdf

1、水稻（Oryza sativa L.）是人類重要的糧食來源之一，對保證糧食安全起到至關重要的作用，但由于受到人口數(shù)量、氣候條件和農業(yè)管理措施等因素的影響，干旱現(xiàn)象在我國時常發(fā)生，導致水稻生產(chǎn)正在面臨著嚴重的威脅。同時，隨著生活水平的提高，人們對稻米的品質也提出了越來越高的要求。因此挖掘干旱條件下控制水稻品質性狀的QTL對加速稻米品質性狀的分子改良具有重要的意義。
　　實踐證明，將相關性狀在多個環(huán)境下同時進行分析，是提高QTL定位的

2、準確性、檢測穩(wěn)定存在的QTL及分析QTL與環(huán)境互作效應的有效方式。本研究以陸稻品種“小白粳子”為母本，以水稻品種“空育131”為父本雜交構建的207個重組自交系群體為試驗材料，在正常灌溉和干旱脅迫條件下進行2年試驗，對水稻碾米品質和外觀品質性狀進行單一環(huán)境和多環(huán)境聯(lián)合定位分析，探究干旱脅迫環(huán)境條件下研究性狀的變化規(guī)律，挖掘干旱條件下穩(wěn)定表達的控制稻米品質性狀的QTL，同時分析QTL與環(huán)境的互作效應，為干旱脅迫下稻米品質的遺傳改良提供依據(jù)

3、。主要結果如下:
　　1.在干旱脅迫下，母本小白粳子和父本空育131的碾米品質和外觀品質表現(xiàn)出較大差異。除粒寬以外，其余性狀在兩親本間達到顯著或極顯著差異。重組自交系群體在干旱脅迫下整精米率提高，其余性狀均降低。各性狀在不同環(huán)境下均存在一定數(shù)量的超親分離，且服從正態(tài)分布，呈現(xiàn)出數(shù)量性狀的遺傳特點。
　　2.在各環(huán)境下碾米品質性狀相互之間均呈極顯著正相關。外觀品質在干旱脅迫下，粒長與長寬比呈極顯著正相關。粒寬與粒厚和堊白率呈極

4、顯著正相關，與長寬比呈極顯著負相關。粒厚與長寬比呈極顯著負相關，與堊白率呈極顯著正相關。長寬比與堊白率呈極顯著負相關。
　　3.以F8重組自交系群體為基礎，在水稻12條染色體上構建了共包含142個SSR分子標記的遺傳連鎖圖譜，共覆蓋水稻基因組1295.03 cM，標記間的平均距離約為9.12 cM。
　　4.利用QTL Network2.1軟件，共檢測到47個加性效應QTL。有20個QTL可在多環(huán)境下被同時檢測到，其中9個Q

5、TL可在干旱脅迫環(huán)境下穩(wěn)定表達。堊白率、粒寬、粒厚和長寬比分別檢測到一個QTL可在所有環(huán)境下同時表達。
　　5.通過對定位結果進行比較發(fā)現(xiàn)，多效性QTL區(qū)間廣泛存在于碾米品質和外觀品質性狀之間。其中，qBRRlla、qMRRlla和qGW6d、qCG6d分別位于第11染色體RM229～RM287區(qū)間和第6染色體RM402～RM162區(qū)間，并且在2年干旱脅迫環(huán)境下均可重復表達且貢獻率較高。qGL6b、qGW6c、qGT6b、qLWR

6、6e和qCG6c同時分布于第6染色體RM589～RM20261區(qū)間，在2年干旱脅迫環(huán)境下，qGW6c、qGT6b和qLWR6e均可重復表達且貢獻率較高，是控制干旱脅迫下水稻碾米品質和外觀品質的重要QTL位點。
　　6.上位性效應定位分析共檢測到41對上位性QTL互作，且各性狀均可檢測到上位性效應的存在，說明上位性QTL互作廣泛存在于水稻碾米品質和外觀品質性狀之間。
　　7.環(huán)境互作效應定位分析共檢測到5個加性效應和20對上位