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水稻是世界上主要的粮食作物,在膳食结构逐渐完善的今天,培育品质优良、含有多种营养成分的稻米品种已成为国内外研究者们关注的热点。有色稻米因其呈色物质沉积在水稻种皮和果皮中,而呈现出特定的颜色,有色稻米含有丰富的营养物质以及多种对人体有益的生理活性物质,一直受到广大消费者的青睐。花色苷(Anthocyanin,AN)和原花色素(Proanthocyanidin,PA)是有色稻米中的主要呈色物质,分析水稻籽粒的花色苷和原花色素含量,并进行QTL定位及环境互作分析,对利用分子育种手段培育高色素含量的有色稻米新品种具有重要意义。对花色苷和原花色素含量与产量性状的相关性进行研究,明确花色苷和原花色素含量与产量性状的关系,平衡花色苷和原花色素等活性物质与产量的关系,为培育有色稻米新品种提供理论依据。本研究以红米品种红香1号和常规米松98-131及其衍生的F7和F8重组自交系(RIL)为试验材料。于2013年在哈尔滨东北农业大学香坊实验基地(E1)、哈尔滨阿城实验基地(E2)、2014年在哈尔滨东北农业大学香坊实验基地(E3)、哈尔滨阿城实验基地(E4)和黑龙江省农科院绥化分院(E5)5个环境进行种植。收获后分别测定花色苷和原花色素含量,并对穗长、有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等6个产量性状进行考察,分析其与花色苷和原花色素含量的相关性。利用SSR分子标记,对上述性状进行QTL定位,分析加性、上位性及环境互作效应。主要结果如下:(1)红香1号的籽粒花色苷含量和原花色素含量的表型值在不同环境均极显著高于松98-131。在产量性状方面,父本松98-131的结实率和千粒重极显著高于母本红香1号,穗长和每穗总粒数显著高于红香1号,而两亲本间的单株产量和有效穗数没有显著差异。不同环境下群体中除花色苷含量外的其他性状表型值表现差异显著。(2)在不同环境下,水稻籽粒花色苷含量与原花色素含量呈显著或极显著正相关;花色苷含量与穗长呈显著正相关,与千粒重呈极显著负相关;原花色素含量与单株产量呈显著负相关,与结实率呈显著正相关;单株产量与有效穗数、穗长、每穗总粒数呈极显著正相关,与结实率呈显著正相关;穗长与每穗总粒数呈极显著正相关。在有色稻米的选育中,可以间接选取穗长较长、粒重相对较低的后代来选择花色苷含量较高的植株;通过选取单株产量相对较低的后代选择原花色素含量较高的植株。(3)利用Map Chart 2.0作图软件,构建了包含102个SSR标记的遗传连锁图谱,全长为1599.49c M,标记间的平均距离为15.68c M。(4)利用QTL Network 2.1软件,采用混合线性模型作图法,在不同环境下共检测到8个控制籽粒花色苷含量的加性QTL,分别位于第1、2、3、4、5、8、10染色体上,对表型贡献率从3.55%到11.37%。其中,q AN-1-1、q AN-2-1、q AN-4和q AN-10与环境有互作效应。检测到4对控制花色苷含量的上位性QTL,分别位于第1、2、3、4、5、8、10染色体上,其中q AN-1-1和q AN-7、q AN-1-3和q AN-7与环境发生互作效应。(5)在不同环境下检测到控制原花色素含量的QTL有6个,分别位于第1、4、7、12染色体上,对表型贡献率从2.56%到7.59%,其中q PA-1-2、q PA-4和q PA-12与环境发生互作,未检测到控制原花色素含量的上位性QTL及其与环境的互作效应。(6)在不同环境下共检测到控制产量性状的25个加性QTL,分布于第1、2、3、6、7、8、10、12染色体上,对表型贡献率从1.84%到10.93%。其中,与单株产量相关的QTL3个,与有效穗数相关的QTL5个,与穗长相关的QTL7个,与每穗总粒数相关的QTL6个,与结实率相关的QTL1个,与千粒重相关的QTL3个。检测到q YP-10、q PN-3、q PN-6、q PN-7-1、q PL-2-2、q PL-7-1、q PL-8-1、q PL-8-2、q GN-1-1、q GN-8-1、q GN-8-2、q SS-12、q TG-1-1和q TG-1-2与环境发生互作效应。共检测到控制产量性状的11对上位性QTL,q YP-2和q YP-4、q PL-3和q PL-8-1、q PL-2-1和q PL-8-3、q PL-6和q PL-7-2、q GN-1-1和q GN-10、q GN-1-2和q GN-7、q SS-5和q SS-8、q TWG-1-1和q TWG-9以及q TWG-2和q TWG-3,以上上位性QTL与环境均发生互作。(7)相较于前人的研究,本研究中检测到的位于第8、10染色体上q AN-8和q AN-10为新发现的控制花色苷含量的QTL位点。