水稻耐冷性遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、冷害是影響水稻生產(chǎn)的重要逆境之一，研究水稻耐冷遺傳機(jī)制對(duì)于水稻抗寒育種具有重要意義。本研究利用來源于珍汕97B／多年生稻F<,1>的DH群體，根據(jù)受冷害的時(shí)期分別對(duì)低溫發(fā)芽力、芽期、苗期和孕穗開花期的耐冷性遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行了研究，主要結(jié)果如下： 1．利用DH群體的192個(gè)株系構(gòu)建了一張遺傳連鎖圖，包含146個(gè)SSR標(biāo)記該圖譜總長(zhǎng)1546.3cM，相鄰標(biāo)記間平均距離為10.6cM，44.5％的標(biāo)記發(fā)生了偏分離。 2．在15℃下

2、發(fā)芽，以第6天的發(fā)芽率作為低溫發(fā)芽力的耐冷性指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)珍汕97B的低溫發(fā)芽力比多年生稻強(qiáng)。QTL定位分析共檢測(cè)到10個(gè)與低溫發(fā)芽力相關(guān)的QTL，聯(lián)合貢獻(xiàn)率為59.76％，起增效作用的等位基因大多來自珍汕97B。共檢測(cè)到7對(duì)上位性互作位點(diǎn)，總共解釋了25.05％的表型變異。從貢獻(xiàn)率上看，加性主效QTL在低溫發(fā)芽中起主要作用。 3．正常發(fā)芽后的幼芽以5℃處理10d，再統(tǒng)計(jì)幼芽成苗率作為耐冷性指標(biāo)，對(duì)芽期耐冷性進(jìn)行了3次表型鑒定。3次

3、實(shí)驗(yàn)中共檢測(cè)到14個(gè)與芽期耐冷性有關(guān)的QTL，其中1號(hào)染色體上RM499.RM84區(qū)間內(nèi)的QTL在3次實(shí)驗(yàn)中都被檢測(cè)到了。在14個(gè)QTL中，12個(gè)起增效作用的等位基因來自耐冷親本多年生稻。對(duì)3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行上位性分析，分別檢測(cè)到9對(duì)、10對(duì)和5對(duì)加性／加性互作位點(diǎn)，平均可解釋30％左右的表型變異。從貢獻(xiàn)率上看，主效QTL在芽期耐冷中起主要作用。 4．設(shè)置了4種不同的條件，用二葉一心的幼苗在6℃／10℃下處理7天，以葉片卷益度和秧

4、苗存活率作為耐冷指標(biāo)，對(duì)苗期耐冷性進(jìn)行了5次表型鑒定?？偣舶l(fā)現(xiàn)36個(gè)與苗期耐冷相關(guān)的加性主效QTL，其中有9個(gè)貢獻(xiàn)率超過了10％，起增效作用的等位基因大多來自耐冷親本多年生稻。在多次實(shí)驗(yàn)中，有8個(gè)QTL被重復(fù)檢測(cè)到，其中2號(hào)染色體─LRM561.RM341標(biāo)記區(qū)間內(nèi)的QTL在4次實(shí)驗(yàn)中均被檢測(cè)到，平均貢獻(xiàn)率達(dá)到12.5％。另外共檢測(cè)到64對(duì)上位性互作位點(diǎn)，但是沒有發(fā)現(xiàn)重復(fù)出現(xiàn)的互作對(duì)。從貢獻(xiàn)率上看，在人工氣候室進(jìn)行的苗期耐冷試驗(yàn)中，OT

5、L的上位性效應(yīng)大于加性效應(yīng)；但是在生長(zhǎng)箱中進(jìn)行的試驗(yàn)中，加性效應(yīng)起主要作用。 5．以結(jié)實(shí)率為指標(biāo)，利用云南昆明和玉溪兩地的自然低溫進(jìn)行了孕穗開花期耐冷性鑒定，并調(diào)查了該群體在上海正常溫度下的結(jié)實(shí)率作為參照。共檢測(cè)到10個(gè)在低溫下影響孕穗開花期結(jié)實(shí)率的QTL，分別位于7條不同的染色體上，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率在4.78％-20.80％之間，其中有5個(gè)貢獻(xiàn)率超過10％的主效QTL。在2次孕穗開花期低溫實(shí)驗(yàn)中總共檢測(cè)到20對(duì)上位性互作位點(diǎn)

6、，總的貢獻(xiàn)率分別為50.32％和31.59％，與加性效應(yīng)的貢獻(xiàn)率相近，說明加性效應(yīng)和加性／加性互作效應(yīng)對(duì)孕穗開花期的耐冷性影響程度不分上下。 6．對(duì)各時(shí)期的耐冷性進(jìn)行相關(guān)分析，在P＜0.01的條件下，芽期耐冷性和苗期耐冷性顯著正相關(guān)，與生長(zhǎng)箱和人工氣候室中秧苗存活率的相關(guān)系數(shù)分別為0.36<'**>和0.34<'**>；低溫發(fā)芽力與芽期和苗期耐冷性呈顯著負(fù)相關(guān)。另外，在P＜0.05的情況下，人工氣候室的苗期存活率與孕穗開花期自然

7、低溫下的結(jié)實(shí)率負(fù)相關(guān)，但是相關(guān)系數(shù)僅為-0.17?？偣灿?3個(gè)QTL位點(diǎn)在多個(gè)時(shí)期中重疊檢測(cè)到，芽期和苗期、苗期和孕穗開花期之間分別有5個(gè)QTL出現(xiàn)重疊。9號(hào)染色體上RM434-RM257區(qū)間內(nèi)的QTL在低溫發(fā)芽力、芽期和孕穗開花期都被檢測(cè)到，可能是一個(gè)影響水稻全生育期耐冷性位點(diǎn)。 7．以2號(hào)染色體上的苗期耐冷主效QTL（RM561-RM341）為目標(biāo)，通過與輪回親本珍汕97B的多次雜交，借助分子標(biāo)記輔助選擇，構(gòu)建針對(duì)該目標(biāo)區(qū)段