水稻耐低磷选择导入系产量性状改良与qtl定位研究

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1、DisserationfortheMasterDegreeinAgronomyImprovementofYieldTraitsandMappingQTLUsingLowPhosphorusToleranceSelectedIntrogressionLinesofRice(OryzasativaL.)Candidate:ZhangJunweiSupervisor:DrGaoYongmingandDrShiYingyaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofAgronomySpeciality:CropGeneticsandBreedingAnhu

2、iAgriculturalUniversityJune,2013摘要水稻磷素利用率低是影响水稻产量的重要因素之一。为了发掘水稻耐低磷有利基因、培育磷高效品种，本研究选用生产上大面积推广应用的恢复系蜀恢527、明恢86作为轮回亲本，以爷驼崽、Pokhreli为供体亲本，构建了四个BC2F4耐低磷选择导入系群体。分别在正常施肥量条件下和低磷胁迫条件下对四个群体进行产量性状的鉴定和分析，同时对四个群体进行了分子标记检测，利用性状-标记间的单向方差分析和卡方检测，对耐低磷选择导入系群体的产量性状进行QTL定位。1.低磷胁迫对单株有效穗数、每穗实粒数及单株产量有较大影响，其中以单株

3、有效穗数降低的程度最大，可理解为低磷胁迫对产量的影响主要是因为单株有效穗数和实粒数减少，在耐低磷品种选育中要注重分蘖力和实粒数改良。2.相关性分析结果表明，正常施肥和低磷胁迫处理下单株产量与单株有效穗数和每穗实粒数在四群体中均呈极显著或显著正相关，这两个性状是影响单株产量的关键因素。单株有效穗数与每穗实粒数呈显著或极显著负相关，高产育种中不能过分强调有效穗数，要注意两个性状的协同改良。3.通径分析结果表明，在正常条件下，四个群体均以单株有效穗数对单株产量的直接效应最大，这与相关性分析结果完全一致。在低磷条件下，明恢86遗传背景两群体中每穗实粒数的直接效应表现为最大，说明该

4、遗传背景下耐低磷品种选育时应更注重每穗实粒数的改良。4.四个群体在正常和低磷条件下一共检测到控制株高的QTL23个，控制单株有效穗数的QTL19个，控制穗长的QTL25个，控制每穗实粒数的QTL20个，控制每穗总粒数的QTL25个，控制结实率的QTL19个，控制千粒重的QTL21个，控制单株产量的QTL21个。两种处理条件下，蜀恢527/爷驼崽、明恢86/爷驼崽和蜀恢527/Pokhreli群体分别检测到5、2和6个稳定表达的主效位点。5.蜀恢527遗传背景下，两个群体中检测到了2个控制同一性状的位点，其中控制结实率的qSF9在正常和低磷环境下都被检测到，有利的等位基因来

5、自蜀恢527；在以明恢86为轮回亲本的两个群体中检测到4个控制同一性状的位点，其中qFGP10和qSF10分别控制每穗实粒数和结实率，贡献率为12.1%，8.7%（明恢86/爷驼崽）和8.1%，10.6%（明恢86/Pokhreli）。在以爷驼崽为供体的两个群体中检测到了5个控制同一性状的位点，其中控制千粒重的qTGW4与控制结实率的qSF11在两个群体、两种环境下都检测到。6.在正常和低磷条件下分别检测到紧密连锁或一因多效的位点30个和24个。蜀恢527/Pokhreli中标记RM498连锁位点同时对结实率、千粒重和单株产I量起作用，加性效应均为负，有利等位基因来源于蜀

6、恢527，在MAS育种中选择表现受体基因个体，可有效地使结实率、千粒重、单株产量得到同步改良。有的一因多效QTL主要产量性状同步改良不利，应根据育种目标，灵活利用，如：在蜀恢527/爷驼崽群体中标记RM169连锁位点同时作用于株高、穗数、穗长、每穗总粒数、结实率和千粒重，其中控制穗数和结实率的有利等位基因来供体，其他性状有利等位基因来自轮回亲本，说明在该位点导入供体基因可增加穗数，提高结实率，但每穗总粒数会降低。关键词：水稻，耐低磷，选择导入系，产量性状，数量性状位点（QTL）IIAbstractThelowutilizationrateofphosphorusisama

7、jorlimitingfactorinriceproduction.Inordertoexplorethefavorablegenesofricetolerancetolowphosphorus,phosphorusfosterefficientvarieties,inourstudy,fourBC2F4backcrossingpopulationsweredevelopedfromtheeliteindicarestorerlinesShuhui527andMinghui86astherecurrentparents,Yet