利用导入系剖析水稻产量性状配合力和杂种优势及一般配合力QTL精细定位

发布时间：2017-12-25 19:35

  本文关键词：利用导入系剖析水稻产量性状配合力和杂种优势及一般配合力QTL精细定位　出处：《中国农业科学院》2016年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：我国杂交水稻的大面积推广和应用,大幅度地提高了水稻产量。配合力的分析是杂交稻育种中合理选配亲本的最有效的工具。因此,深入探索配合力的遗传机理,发掘和研究配合力基因对分子标记辅助选择进行水稻遗传改良和育种实践具有重要的意义。本研究利用以优良恢复系蜀恢527为轮回亲本、籼稻ZDZ057为供体构建的导入系,发现了显著影响产量及相关性状的一般配合力和杂种优势的重要染色体区段。利用一套以蜀恢527为遗传背景的高代回交导入系群体及其与四类不育系(Ⅱ-32A,金23A,冈46A和协青早A)的测交群体为材料,鉴定和验证水稻产量一般配合力主效QTL,研究其遗传效应,精细定位QTL;考察该QTL对产量性状及其一般配合力和杂种优势的影响。主要研究结果如下:1.通过对不同水平产量优势杂种的恢复系WD34和WD7以及对照组合亲本蜀恢527(轮回亲本)全基因组SSR标记和RiceSNP50芯片比较分析发现,导入系WD34和WD7大部分基因组都恢复轮回亲本,供体ZDZ057基因组的平均导入率分别为9.3%和14.9%。SSR标记基因型分析结果显示WD34有3个ZDZ057导入片段,WD7有9个ZDZ057导入片段,与RiceSNP50芯片结果对应的导入区段基本吻合。2.对三个不同水平产量优势杂种及亲本进行全生育期杂种优势系统的调查和研究,证实了水稻苗期和成熟期杂种优势普遍存在的现象。3.通过对WD34中导入区段检测到的3个单株产量杂种优势有关的QTL以及WD7中导入区段检测到的2个与单株产量一般配合力有关的QTL进行效应分析,结果表明位于第11染色体标记RM224附近的位点是一个单株产量杂种优势的重要位点,位于第6染色体RM508-RM587区段是一个单株产量一般配合力的重要区段。4.利用高代回交导入系群体(414个株系)及其测交群体为材料,在三个环境(2013年合肥,2014年合肥和2014年长沙)进行产量性状一般配合力和杂种优势考察。亲本所有性状的一般配合力平均贡献率都超过特殊配合力贡献率,说明亲本的基因加性效应对杂种一代的性状起主要作用。另外,产量及其相关性状一般配合力主效QTL定位结果发现三个环境均检测到第6染色体目标区段的单株产量一般配合力QTL和单穗重一般配合力QTL。5.以携带控制单株产量一般配合力主效QTL qGGY6.1的导入系WD7为起始材料,将其与轮回亲本蜀恢527回交构建蜀恢527近等基因系,通过筛选重组交换单株和后代家系表型鉴定,将qGGY6.1精细定位到第6染色体短臂RM589和RM588标记之间约230.5kb的区间。对候选区间基因预测发现该区间共有29个预测基因,其中22个基因已有报道,其余7个基因为假定蛋白,没有全长c DNA或EST支持。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S511
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本文编号：1334185