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水稻种子休眠性是一个重要的农艺性状,与穗发芽抗性直接相关,关系到稻米品质和稻种质量。在水稻常规育种中,近年利用籼粳交培育的高产品种也大多有容易发生穗发芽的缺点,且大面积生产上的穗发芽现象呈上升趋势,严重影响了稻米的品质。休眠性较强的品种可以抵抗穗发芽,但会导致田间出苗率低,出苗参差不齐,不利于水稻直播栽培方式的推广。因此,培育具有适度休眠性的优良水稻品种显得尤为重要。N22是强休眠品种,本研究利用N22与无休眠品种USSR5和南粳35配制不同遗传背景的群体,对水稻种子休眠性状进行QTL分析,为培育适度休眠性的水稻品种分子标记辅助选择育种提供基础。同时挖掘N22中控制休眠的基因,为阐明N22强休眠的遗传基础提供依据。
1.利用176个SSR标记构建了 USSR5/N22 F7 RIL群体的分子遗传图谱,全长为1702.8cM,平均图距为9.7cM。在2008年南京正季种植该群体的所有家系和亲本,利用Windows QTL Cartographer V2.5软件,对种子的休眠性进行了考察,共检测到3个控制种子休眠性的QTL,分别位于第1、3、11染色体上,所有位点都是来自于N22的等位基因增强了种子的休眠性.位于笫1染色体上的qSd-1贡献率最高,同时方差分析表明控制休眠的3个QTL间不存在互作,仅存在累加作用。3个休眠性QTL与前人的报道有较好的一致性,可以在不同的遗传背景下稳定表达,因此,与之连锁的分子标记可以在适度休眠性水稻分子标记辅助选择(MAS)育种实践中加以应用。
2.利用192个SSR标记构建了南粳35/N22//南粳35 BC1F7 BIL群体的分子遗传图谱,全长为1294.6cM,平均图距为6.74cM。在2008年南京正季种植该群体的所有家系和亲本,利用 Windows QTL Cartographer V2.5软件,对种子的休眠性进行了考察,共检测到2个控制种子休眠性的主效 QTL,分别位于第1、2染色体上,所有位点都是来自于N22的等位基因增强了种子的休眠性。其中第1染色体上的qSd-1贡献率最高,位于第2染色体上的qSd-2可能是一个新的控制种子休眠性的位点。方差分析表明控制休眠的2个QTL间不存在互作,仅存在累加作用。
3.利用N22和南粳35,构建一个高代回交群体南粳35/N22//N22(BC6F2)再一次验证第1染色体上控制种子休眠的主效QTL qSd-1的存在,随着对qSd-1区段分子标记的加密和对高代回交群体的遗传剖析,qSd-1被遗传解析成2个QTL(qSd-1-1,qSd-1-2),并且这两个QTL对种子的休眠性有累加作用.我们正在构建近等基因系,进一步分离并精细定位qSd-1-1、qSd-1-2以达到图位克隆这两个基因的目的。本研究挖掘N22中控制休眠的基因,为阐明N22强休眠的遗传基础提供依据。