杂交稻加工和外观品质杂种优势的遗传机制

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:demon3214
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发展高产优质杂交水稻是粮食安全和人民生活水平的需要。前人已经对水稻产量及其组成部分的杂种优势遗传机制进行了广泛研究,但是对稻米品质性状的杂种优势遗传机制的研究较少。在本研究中,为了解籼稻加工品质(糙米率、精米率、整精米率)和外观品质(垩白粒率、垩白度)和单株产量杂种优势的遗传机制,在合肥和南宁,利用1061个籼型水稻品种荃9311B和五山丝苗衍生的重组自交系群体和对应的由荃9311A与重组自交系测交的回交群体为试验材料,对表型及中亲优势率进行QTL定位。利用732份3K材料对重要的QTL区间的所有候选基因进行了单倍型分析,预测了与水稻品质性状相关的候选基因,并且揭示了水稻品质杂种优势的遗传基础。主要研究结果如下:1.在2个环境中,重组自交系和回交群体在加工和外观品质性状上存在广泛的分离,杂交种荃优丝苗在2个环境中表现出不同程度的加工和外观品质杂种优势。与荃优丝苗相比,回交群体在加工品质和外观品质性状方面的杂种优势相对较小。2.通过构建遗传连锁图谱,在2个环境中,共定位到142个与重组自交系、回交群体和相应的中亲优势率的加工品质、外观品质以及单株产量有关的主效QTL,其中,30个主效QTL在两个环境中均被定位到。在重组自交系群体中检测到的大多数加性位点没有表现出杂种优势,但其中一些位点对回交群体的表型有贡献。3.在重组自交系、回交群体和中亲优势率中分别定位到198对、119对和90对上位性QTL,并且上位性对加工品质性状杂种优势的贡献大于外观品质和产量性状。产量的杂种优势主要由单位点超显性决定,而水稻加工和外观品质的杂种优势主要由单位点超显性和上位性共同决定。4.在第1、2、4、5、8、10染色体上共识别到7个QTL区间,它们同时影响同一环境下的产量、加工品质和外观品质中的几个性状,其中3(4)个QTL区间有利等位基因对产量和籽粒品质性状具有相反(一致)效应方向,这表明产量和籽粒品质之间可能存在部分遗传重叠。5.在两个环境中同时检测到的影响5个加工和外观品质的24个主效QTL中,选择了7个与杂种优势相关的主效QTL进行候选基因分析。根据单倍型分析,共鉴定出7个主效QTL的14个候选基因,并按籼稻和粳稻两个群体对单倍型表现进行了分类,结合候选基因的生物信息学功能,推断了最有可能的候选基因。
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