水稻叶片大小QTL的鉴定与分析

作     者：周桂林 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：余四斌

授予年度：2009年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：水稻 叶片大小 产量因子 近等基因系 替代作图 QTL(数量性状位点) 

摘      要：光合作用是作物产量最主要的能量来源,水稻籽粒中80%以上的碳水化合物来自顶二叶的合成,叶片大小是决定光合产物总量的一个重要因素。因此,对功能叶尤其是剑叶形态和大小的遗传分析对于提高作物产量十分重要。目前,有关水稻叶片大小QTL被精细定位或基因鉴定的报道较少。本研究以ZS97B/9311回交重组自交系鉴定的叶片大小相关QTL为基础,利用其衍生的F分离群体以及近等基因系(F重组单株家系和F纯合基因型家系),对叶片大小QTL进行了重复鉴定和精细定位,旨在分析叶片大小及其与产量相关性的遗传机理,为水稻株型育种和高产育种提供一定的理论和实践依据。主要结果如下: (1) F分离群体中,第1染色体RM283-RM8083区间(约20cM)检测到控制剑叶的长、宽、面积,倒二叶的宽、面积以及穗重和二次枝梗数的QTL,证实了该区间存在的QTL多效作用。 (2)利用F家系均值(矫正F单株表型)进行的QTL定位和替代作图表明,RM283-RM8083区间至少存在两个效应区段。第一个是RM151-RM10481区间,该区间能同时控制剑叶的长、宽和面积,倒二叶的长和面积,穗重、穗颖花数和二次枝梗数以及穗长;除剑叶宽和穗长外,该QTL区域对所有考察性状的变异解释率均在15%以上,其中对剑叶长、穗重和穗颖花数的效应最大,分别为32.49%、33.57%和23.04%。第二个是相邻的RM10481-RM5346区间,该区间可控制倒二叶的宽。 (3)基于F家系基因型分析,挑选其中纯合的单株构建替代系(F家系)进行精细定位,结果发现,RM3746-RM10481区间(约7.4cM)内存在一个多效QTL或基因,同时控制剑叶长等多个性状;另外,控制穗重和二次枝梗数的主效QTL被定位于该区间上游的RM10315-RM10346区段,该区段包含已被报道克隆的产量相关基因Gnla。 (4) F家系中性状相关性分析表明,剑叶长与剑叶的宽、面积,倒二叶的长、面积,抽穗期,穗颖花数、穗重以及二次枝梗数呈显著正相关。一因多效或多基因紧密连锁很可能是这些性状显著相关的遗传基础。