基于水稻长大粒染色体片段代换系Z66的粒型QTL的鉴定及其聚合分析

作者：向思茜; 李儒香; 徐光益; 邓岢莉; 余金琎; 李苗苗; 杨正林; 凌英华; 桑贤春; 何光华; 赵芳明

来源：作物学报, 2022, 1-15.

• 水稻
• 粒型
• QTL
• 染色体代换片段
• 加性效应
• 上位性效应

水稻籽粒大小是一个复杂的农艺性状， 受多基因控制。染色体片段代换系是创造自然变异的有效手段， 也是复杂性状研究的理想材料。本研究构建了一个新的水稻长大粒染色体片段代换系Z66， Z66以日本晴的基因组为遗传背景， 含有来自R225的12个代换片段， 平均代换长度为3.32 Mb。然后， 以日本晴/Z66创建的次级F_(2)群体定位出12个控制水稻籽粒大小的QTL， 并培育出具有目标QTL的5个新单片段代换系(S1～S5)和4个新双片段代换系(D1～D4)。其中有9个QTL (qGL3、qGL7、qGL10、qGW6、qGW10、qRLW3、qRLW10、qGWT3、qGWT10)可被单片段代换系所验证， 表明这些QTL遗传稳定。此外， 还利用单片段代换系鉴定到6个新的QTL (qGL9-2、qGW9-2、qRLW6、qRLW7、qRLW9-2、qGWT7)。在这18个QTL中， qGL9-2、qRLW9-1、qRLW9-2、qGW9-2、qGWT9-2可能是新鉴定的QTL。双基因聚合分析表明， 不同QTL间聚合产生不同的上位性效应。如qRLW3 (a=0.21)和qRLW9-2 (a=0.08)聚合产生了0.10的上位性效应， 使D2具有比受体日本晴、S1 (qRLW3)和S4 (qRLW9-2)更大的谷粒长宽比， 且差异显著。qGWT3 (a=3.99)和qGWT10 (a=3.98)聚合产生了-5.35的上位性效应， 其遗传效应(2.62)使D3的千粒重比日本晴显著增加， 而比S1 (qGWT3)和S5 (qGWT10)显著减少。了解QTL间的互作效应可对未来基因型的表型进行预测， 从而对实现智能型设计育种至关重要。

• 单位
  西南大学