水稻产量相关农艺性状杂种优势位点的定位

【作者】 王智权； 余传元； 刘世家； 刘喜； 王晓玲； 雷建国； 尹长斌； 陈亮明； 江玲； 肖宇龙； 赵志刚； 万建民；

【机构】 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心； 江西省农业科学院水稻研究所； 中国农业科学院作物科学研究所；

【摘要】 本研究利用以籼稻IR24为受体亲本、粳稻Asominori为供体亲本的染色体片段置换系(简称IAS群体),共66个株系,分别与受体亲本IR24杂交构建了1套对应的杂种F1群体,用于杂种优势位点(Heterotic loci,HL)的定位。大田试验按随机区组设计,两次重复,各置换系及受体亲本与对应F1代组合相间排列种植,成熟后及时取样考种并计算杂种F1代的杂种优势。以中亲优势值HMP作为杂种优势QTL检测的基准表型值,结合新构建的基因型图谱,利用QTL IciMapping软件检测杂种优势QTL。QTL的检测采用逐步回归和极大似然估计相结合的方法(likelihood ratio test with stepwise regression,RSTEP-LRT),又称为RSTEP-LRT方法。以LOD值≥3.0作为经验阈值来判断QTL是否存在。结果表明,利用IAS对应杂种F1群体四个环境(2007南京、南昌和2008南京、南昌两年两点)分别定位了53个与产量构成性状相关的杂种优(劣)势标记位点。其中只发现1个杂种优(劣)势标记位点能在多个环境重复检测到,来自第1染色体上的RM488标记位点杂合状态下增加杂种F1的株高。IAS对应F1群体中检测到22个增效位点,占总位点数的41.51%;LOD值变幅在3.06-7.25之间,贡献率变幅在3.74%-18.5%之间。该套F1群体还检测到31个减效位点,LOD值变幅在3.07-9.7之间,贡献率变幅在0.45%-30.78%之间。这些减效位点主要集中在单株产量、每穗实粒数和结实率等与籼粳不育基因密切相关的性状,通过广亲和材料的应用或者染色体片段置换技术可以消除减效位点的负向效应。通过染色体片段置换系与双亲构建的杂种F1群体将所有与产量杂种优势密切相关的增(减)效位点发掘出来,可为育种过程中利用分子标记技术聚合增效位点以及消除减效位点工作提供参考信息。更多还原