论文部分内容阅读
水稻(Oryza sativa L.)的抽穗期和形态发育性状均是重要的农艺性状。适当的抽穗期是水稻本身适应不同生态环境的需要,也是人类获得理想产量的保证;发育性状多是理想株型的重要组成,直接关系到水稻的生物学和经济学产量。上位性是复杂数量性状重要的遗传分量,对水稻抽穗期和发育性状均起着重要的作用。本研究利用9个单片段代换系为材料,通过培育多片段聚合系和构建半双列杂交群体的方法,分析了抽穗期及3个发育性状QTL的多位点的上位性分量,主要结果如下:1)所选用的5个SSSLs的确带有抽穗期QTL,带有显著的加性和/或显性效应,增加抽穗期-8~20d,仅S1为早熟QTL且其加性为环境稳定型,其余为环境敏感型的迟熟QTL;抽穗期双QTL的上位性是普遍的,频率达30.00%,可增加抽穗期-18~7d,且多数为负互作、环境敏感型;抽穗期三QTL上位性的频率为29.55%,可增加抽穗期6~21d,多数为正互作、环境敏感型,且在短日照(晚季)条件下上位性表现更为突出。2)两位点上位性对不同的性状表现出不同方向的效应,而三位点上位性主要是负效应;QTL组合的不同上位性分量常表现出一致的效应方向,并同时影响多个性状。3)双片段聚合系中S3/S1、三片段聚合系中S3/S1/S5抽穗期最短,可培育早熟品系;双片段聚合系中S3/S5、三片段聚合系中S4/S1/S5抽穗期适中,可培育中熟品系;双片段聚合系中S2/S5、三片段聚合系中S3/S2/S5抽穗期最长,可培育迟熟品系。4)发育性状株高、分蘖数和叶片数均呈明显的“S”型生长曲线,其遗传基础是控制性状QTL效应的动态变化。QTL的加性、显性和上位性的累加效应随生长发育而消长,各个发育阶段有不同数量和方向的净表达,且有多次、转向表达的共性。5)发育性状的双QTL上位性多数为负值,株高上位性在各时期均有表达,效应值在-22~15cm之间,各有不同的发育模式;分蘖数上位性主要在前期表达,变动在-7~5之间,表现为先降后升的发育模式;叶片数上位性主要集中在前、中期表达,介于-29~39之间,遵循先降后升或单边下降的发育模式。6)性状间的表型相关取决于遗传相关,取决于QTL效应分量的相关。抽穗期与株高的正相关主要由QTL的加性和显性相关引起,抽穗期与穗数的负相关则由上位性相关引起;各个发育阶段,株高、分蘖数和叶片数之间均为正相关,分蘖数和叶片数的相关由QTL的加性、显性和上位性引起,而株高与分蘖数、叶片数间的正相关则主要取决于上位性的相关。水稻抽穗期和发育性状QTL的上位性分析,揭示了它们的遗传基础和发育规律,有助于预测QTL的聚合效应,为这些性状的分子聚合育种提供依据和储备材料。另外,本研究亦为其它性状QTL的上位性分析提供了范例。