利用选择回交导系定位和聚合水稻抗旱QTL.pdf

摘 要 干旱是水稻生产的主要限制性因素之一，商效发掘和利用种质资源中的抗旱QTL是改良水 稻品种抗旱性展为简便有效的途径。作为一种全新分子育种策略，通过大规模回交导入结合目标 性状筛选和分子标记鉴定能够将QTL高效发掘与遗传育种实践紧密结合起来，进而利用携带不 同来源有利抗旱QTL的优良导入系进行聚合杂交，结合分子标记辅助选择，培育抗旱水稻新品 种。 本研究以我国北方粳稻优良恢复系C418为轮回亲本，与2个供体亲本C71和早籼14分别进 行杂交和2次回交，BC2F2混合群体进行严格的干旱筛选，共得到2套16个抗旱导入系。对2 套回交导入系进行抗旱性和产量的表型重复鉴定和分子标记基因型分析，进而定位相应的抗旱 QTL；另用4个优良的抗旱回交导入系配制2个聚合杂交组合，于F2代进行严格的抗早筛选，构 建抗旱聚合系，同样进行抗旱性和产量的表型重复评价，并开展分子标记基因型鉴定和抗旱QTL 分析。获得的主要试验结果如下； 1．在海南和北京的干旱和灌溉条件下分别对2套抗旱导入系进行了抗旱性综合评价。结果表 明，选择后的不同导入系群体在不同地点不同水分处理条件下的表现不尽一致，总体来看，群体 抗旱性平均表现与轮回亲本没有明显差异，但总有不少株系的抗旱性和产量均显著高于轮回亲 本。产量构成因素中，单株有效穗数和每穗粒数与产量的关联密切，且最易受到干旱胁迫的影响， 在干旱胁迫下，穗多和穗大的材料产量比较高。 利用106个均匀分布的SSR标记对抗旱回交导入系进行基因型分析。通过导入频率的卡方检 的供体等位基因显示出正向加性效应。结果说明，回交导入结合目标性状极端选择的策略对于改 良水稻抗旱性并发掘和定位有利抗旱基因／QTL是可行的。 2．在海南干早和灌溉条件下对2套抗旱聚合群体进行了抗旱性综合评价。结果表明，2个聚 合群体在正常灌溉条件下的产量表现均好于干旱胁迫。聚合系的抗旱性和产量性状平均表现大都 不及轮回亲本或导入系亲本，这些同用于聚合杂交的导入系亲本的表现有一定的关系。如果导入 系亲本表现特别优异，聚合后代难以选出正向超亲的个体。相关和通径分析也表明，在干旱胁迫 条件下，多穗和大穗的聚合系具有较好的抗旱性和较高的产量。 采用卡方测验和单因素方差进行了抗旱性arL定位。卡方测验在2群体中分别定位到26个 个和5个抗旱C}Th(以单株产量和结实率为抗早指标)，显著水平为P0．001。同卡方测验的结 果比较，发现16个位点重叠。本研究检测到的抗旱QTL位点，大多与前人发现的位点吻合。 通过进行配子连锁不平衡(LD)分析，在2个聚合群体中分别发现有20个和8个抗旱QTL 间存在显著的LD，在群体l和Ⅱ都可以划分为2个关联环(ALs)或QTL组群。不同的关联环 间，或关联环与抗旱位点之间构成了与抗旱性相关的遗传网络。通过对聚合群体中QTL组群内对 应的基因型对所有株系进行划分，发现构成抗旱遗传网络的关联环数目越多(相对应的位点供体 等位基因导入频率较高)，其抗旱性越好，产量越高。 关键词：水稻，抗旱，QTL，选择，回交，导入系，聚合，连锁不平衡，关联环，QTL组群 Abstract is of in onethemost factors the sativa is Drought iIIlportantlimitingproductionrice(OryzaL)．It themostand simple and DT from new ofmoleculartocombine applyingQTLs germplasm．Thestrategy breeding QTL witII be Call conducted the traitof lines discoverycrop screeningtarget breeding by introgressed0Ls) derived fro