水稻長穗大粒RIL群體產(chǎn)量相關(guān)性狀的遺傳分析.pdf

1、目前，水稻產(chǎn)量滯力的挖掘主要依賴于形態(tài)改良和雜種優(yōu)勢利用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和育種相關(guān)理論與方法的發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)代遺傳學(xué)的理論與方法，從不同角度對水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行深入探討，是新一輪超高產(chǎn)水稻理想株形塑造的重要研究內(nèi)容。本研究采用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型及其相應(yīng)的分析方法，對以水稻品種密陽46與長穗大粒品系FJCD雜交組合構(gòu)建的含有130個品系的重組自交系群體(RILs，F(xiàn)9)的28個產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行了遺傳及相關(guān)分析。主要

2、結(jié)果如下： 1、主基因+多基因混合遺傳模型分析認(rèn)為，在產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素中，千粒重性狀受一對主基因+多基因遺傳控制；主穗實粒數(shù)、主穗總粒數(shù)、單株谷重、結(jié)實率和每叢有效穗數(shù)等5個性狀受兩對主基因+多基因控制，主基因作用方式分別為隱性上位連鎖、隱性上位連鎖、互補(bǔ)作用連鎖、累加作用連鎖和互補(bǔ)作用連鎖遺傳控制。在穗部性狀中，穗長受兩對加性—上位性連鎖主基因遺傳控制；一次枝梗數(shù)、一次枝梗總長、二次枝梗數(shù)、二次枝?？傞L和著粒密度等5個性狀受

3、兩對主基因控制+多基因控制，主基因作用方式分別為互補(bǔ)作用、互補(bǔ)作用連鎖、互補(bǔ)作用連鎖累加作用連鎖和加性—上位性連鎖作用。在谷粒性狀中，谷粒厚和谷粒寬厚比表現(xiàn)多基因遺傳，無主基因存在；谷粒長、谷粒長寬比和谷粒長厚比等3個性狀均受兩對主基因+多基因控制，主基因作用方式分別為累加作用連鎖、累加作用連鎖和隱性上位連鎖作用；谷粒寬受三對加性—上位性主基因+多基因控制遺傳控制的。在莖稈性狀中，株高性狀受兩對加性—上位性主基因遺傳控制；稈長、稈型指數(shù)

4、、莖粗、莖基抗折力和抗倒指數(shù)等5個性狀受兩對主基因+多基因控制，主基因作用方式分別為隱性上位、互補(bǔ)作用連鎖、隱性上位、隱性上位連鎖和互補(bǔ)作用連鎖遺傳控制的。在冠層葉片性狀中，劍葉面積、倒二葉面積、倒三葉面積和粒葉比等4個性狀均受兩對主基因+多基因控制，主基因作用方式分別為累加作用連鎖、互補(bǔ)作用、隱性上位連鎖和加性—上位性連鎖遺傳控制的。 2、主基因+多基因混合遺傳參數(shù)分析認(rèn)為，在產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素中，千粒重性狀的主基因遺傳率為4

5、1.29％，多基因遺傳率為48.60％，主基因+多基因遺傳率為90.89％，環(huán)境因素影響為9.11％；千粒重的主基因效應(yīng)值d=0.38。主穗實粒數(shù)、主穗總粒數(shù)、單株谷重、結(jié)實率和每叢有效穗數(shù)等5個性狀的主基因遺傳率分別為44.14％、43.49％、56.12％、59.37％和67.83％，多基因遺傳率分別為35.02％、29.81％、15.70％、32.84％和3.10％，主基因+多基因遺傳率分別為79.17％、73.30％、71.82

6、％、92.22％和70.93％，環(huán)境因素影響分別為20.83％、26.70％、28.18％、7.78％和29.07％；主穗實粒數(shù)兩對主基因的加性效應(yīng)值為da=29.03、db=57.56；主穗總粒數(shù)兩對主基因的加性效應(yīng)值為da=37.68、db=75.08；單株谷重的主基因加性和加性×加性上位性互作效應(yīng)值i*=11.77；結(jié)實率的主基因加性效應(yīng)值為d=0.08，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=-0.08；每叢有效穗數(shù)的主基因加性和

7、加性×加性上位性互作效應(yīng)值i*=2.36。在穗部枝梗性狀中，穗長性狀的主基因遺傳率為84.17％，環(huán)境因素影響為15.83％，兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=3.66、db=1.95，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=0.75。一次枝梗數(shù)、一次枝?？傞L、二次枝梗數(shù)、二次枝?？傞L和著粒密度等5個性狀的主基因遺傳率分別為56.27％、58.56％、32.88％、54.46％和47.90％，多基因遺傳率分別為27.28％、24.95％、4

8、2.53％、25.39％和22.99％，主基因+多基因遺傳率分別為83.54％、83.51％、75.42％、79.85％和70.89％，環(huán)境因素影響分別為16.46％、16.49％、24.58％、20.15％和29.11％；一次枝梗數(shù)的兩對主基因加性和加性×加性上位性互作效應(yīng)值j*=2.82；一次枝梗總長的兩對主基因加性和加性×加性上位性互作效應(yīng)值i*=28.93；二次枝梗數(shù)的兩對主基因加性和加性×加性上位性互作效應(yīng)值i*=15.43；

9、二次枝?？傞L的主基因加性效應(yīng)值為d=12.44，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=12.43；著粒密度的兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=1.09、db=1.09，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=1.09。在谷粒性狀中，谷粒厚和谷粒寬厚比表現(xiàn)多基因遺傳，無主基因存在，未能檢測出多基因遺傳參數(shù)。谷粒長、谷粒長寬比和谷粒長厚比等3個性狀的主基因遺傳率分別為29.29％、54.27％和30.38％，多基因遺傳率分別為68.93％、43

10、.02％和65.33％，主基因+多基因遺傳率分別為98.22％、97.29％和95.71％，環(huán)境因素影響分別為1.78％、2.71％和4.28％；谷粒長的主基因加性效應(yīng)值為d=0.06，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=0.06；谷粒長寬比的主基因加性效應(yīng)值為d=0.15，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=0.15；谷粒長厚比的兩對主基因加性效應(yīng)分別為da=0.27和db=0.54。谷粒寬的主基因遺傳率為92.02％，多基因遺傳

11、率為4.36％，主基因+多基因遺傳率為96.38％，環(huán)境因素影響為3.62％；其三對主基因加性效應(yīng)值分別為da=0.02、db=0.01和dc=0.03，三對主基因加性和加性×加性上位性效應(yīng)互作值分別為iab=0.0036、iac=-0.0019、ibc=-0.0056和iabc=0.0042。 在莖稈性狀中，株高性狀的主基因遺傳率為88.72％，環(huán)境因素影響為11.28％；兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=11.67、db=6.

12、02，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=1.36。稈長、稈型指數(shù)、莖粗、莖基抗折力和抗倒指數(shù)等5個性狀的主基因遺傳率分別為51.26、37.95％、79.93、67.86％和67.42％，多基因遺傳率分別為37.43％、49.91％、12.81％、24.71％和14.84％，主基因+多基因遺傳率分別為88.70％、87.87％、92.75％、92.57％和82.26％，環(huán)境因素影響分別為11.30％、12.13％、7.25％、7.4

13、3％和17.74％；稈長的兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=3.48、db=6.86；稈型指數(shù)的主基因加性和加性×加性上位性互作效應(yīng)值i*=0.02；莖粗的兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=1.0010、db=0.58；莖基抗折力的兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=433.52、db=433.33；抗倒指數(shù)的主基因加性和加性×加性上位性互作效應(yīng)值i*=6.07。 在冠層葉片性狀中，劍葉面積、倒二葉面積、倒三葉面積和粒葉比等4個性狀的主

14、基因遺傳率分別為48.11％、48.30％、33.35％和46.29％，多基因遺傳率分別為35.82％、41.22％、57.65％和30.84％，主基因+多基因遺傳率分別為83.93％、89.52％、91.00％和77.14％，環(huán)境因素影響分別為16.07％、10.48％、9.00％和22.8625％；劍葉面積的主基因加性效應(yīng)值為d=10.50，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=10.47；倒二葉面積的主基因加性和加性×加性上位性互

15、作效應(yīng)值i*=15.87；倒三葉面積的兩對主基因的加性效應(yīng)值分別為da=7.56、db=14.26；粒葉比的兩對主基因加性效應(yīng)值分別為da=0.10、db=0.10，兩對主基因加性×加性上位性效應(yīng)值為i=0.10。 3、RIL群體29個產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)分析結(jié)果表明，在產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素中，在提高每叢有效穗數(shù)、主穗總粒數(shù)、主穗實粒數(shù)和結(jié)實率的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低千粒重；在穗部性狀中，增加二次枝梗數(shù)、二次枝?？傞L和著粒密度來增加單株產(chǎn)