水稻叶片水势的QTL定位与候选基因分析

作者：潘晨阳; 张月; 林晗; 陈芊羽; 杨凯如; 姜嘉骥; 李梦佳; 芦涛; 王珂欣; 路梅; 王盛; 叶涵斐; 饶玉春^*; 胡海涛^*

来源：植物学报, 2021, 56(03): 275-283.

• 水稻
• 叶片水势
• 抗旱
• 遗传图谱
• QTL定位

为探究叶片水势(LWP)相关基因在水稻(Oryzasativa)抗旱中的作用及其遗传机制,以热研2号(Nekken2)和华占(HZ)为亲本以及构建的120个重组自交系(RILs)群体为实验材料,对水稻分蘖期叶片水势进行检测,并利用前期基于高通量测序构建的分子遗传连锁图谱进行数量性状基因座(QTL)分析。结果表明,共检测到5个与水稻分蘖期叶片水势相关的QTLs,分别位于第2、 3、 4、 11和12号染色体上,LOD值均达2.5以上,其中位于4号染色体物理距离24 066 261–30 847 136 bp内QTL的LOD值高达5.15。对这些QTL区间内与水势相关的候选基因进行定量分析,发现LOCOs02g56630、LOCOs02g57720、LOCOs02g57580、LOCOs04g43730、LOCOs04g46490、LOCOs04g44570和LOCOs04g44060这7个基因在双亲间表达量差异显著。位于4号染色体QTL区间内LOCOs04g46490基因的表达在两亲本间存在显著差异。对基因LOCOs04g46490进行测序分析,发现该基因在两亲本间共存在6处差异,从而导致氨基酸序列的改变。通过QTL挖掘及相关基因表达分析,发现这些基因与水稻叶片水势调控相关,可能间接影响水稻的抗旱性。检测到的QTL位点对水势相关基因精细定位和克隆具有重要参考价值,有助于进一步理解水稻叶片水势的遗传基础,并为培育耐旱水稻新品种提供有利的基因资源。

• 单位
  浙江师范大学; 生命科学学院