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水稻千粒重 Q TL q TGW1的验证 张宏伟 朱玉君 陈玉宇 陈俊宇 黄得润 庄杰云 ( 中国水稻研究所 国家水稻改良中心 / 水稻生物学国家重点实验室,杭州 310006 ; 通讯联系人, EGmail : jz1803@hzcnc.com ) Validationof q TGW1, a QuantitativeTraitLocusfor1000Ggrain Weightin Rice ( Or y zasativa L. ) Z HANG HongGwei , Z HU YuGjun , C HEN YuGyu , C HENJunGyu , HUANGDeGrun , Z HUANGJieGyun ( ChineseNationalCenter f orRiceIm p rovement / StateKe y Laborator y o f RiceBiolo gy , China NationalRiceResearchInstitute , Han g zhou310006 , China ;Corres p ondin g author , EGmail : j z1803@hzcnccom ) ZHANGHongwei , ZHUYujun , CHENYuyu , etal.Validationof q TGW1, aquantitativetraitlocusfor1000Ggrain weightinrice ( Or y zasativa L. ) .ChinJRiceSci , 2014 , 28 ( ): 125G131. Abstract : Thisstudywasconductedtovalidateaquantitativetraitlocus ( QTL ) for1000Ggrainweight ( TGW ) which waspreviouslymappedina3.7 Mbregiononthelongarmofricechromosome1 , andtolocatethisQTL more precisely.A plantcarryingaheterozygoussegmentextendingfrom RM11448to RM11615 wasselectedfrom the Zhenshan97 / Milyang46BC F population.TheresultingBC F andBC F populationswereassayed withSSR markers.ThreeBC F plantswereidentified , carrying heterozygoussegmentscoveringtheintervals RM11448- RM11522 , RM11448- RM11549and RM1232- RM11615 , respectively.NonGrecombinanthomozygotes were identifiedfromtheBC F populations , from whichthreesetsofnearisogeniclines ( NILs ) intheBC F 8∶9 generation wereproduced , consistingoftwoparentalgenotypesintheintervalsRM11448-RM11522 , RM11448-RM11549and RM1232-RM11615 , respectively.Fieldtrialswereconductedtomeasureheadingdate ( HD ), TGW , andgrainshape traitsincludinggrainlengthandwidth.TwoGwayanalysisofvariancewasperformedtotestthephenotypicdifferences betweentwogenotypicgroupsineachNILsetusingSASprogram.NosignificantvariationswereobservedonTGWand grainshapeintheNIL which washeterogeneousintheintervalRM11448-RM11522 , whereassignificantgenotypic effectsweredetectedintheremainingtwoNILsinwhichtheenhancingalleleswereallderivedfromZhenshan97.For HD , nosignificanteffectsweredetectedinthethreeNILs.Basedoncomparisonamonggenomiclocationsofthethree heterogeneousregions , q TGW1wasdelimitedtoa688.8kbregionflankedbyRM11522andRM11554. Keywords : rice ( Or y zasativa L. ); quantitativetraitlocus ; minoreffect ; 1000Ggrainweight ; validation 张宏伟,朱玉君,陈玉宇,水稻千粒重 QTL q TGW1的验证 中国水稻科学, 2014 , 28 ( ): 125G131. :对前期定位在水稻第染色体长臂上3.7Mb区间内的千粒重 QTL q TGW1进行验证, 并提高其定位精度.从珍 97 / 密阳46BC F 群体中筛选到 个在 RM11448-RM11615 区间杂合的单株, 应用 SSR 标记检测其衍生的BC F BC F 群体, 筛选得到杂合区间分别为 RM11448-RM11522 RM11448-RM11549RM1232-RM11615BC F 单株各 .种植BC F 群体, 筛选在整个分离区间呈单一亲本型的单株, 自交后获得在对应区间呈两种基因型的近等基因系 , 大田种植, 考查抽穗期千粒重粒长和粒宽, 应用 SAS软件对同一群体中不同基因型间的表型差异进行方差分析. 在千粒重和粒形性状上, 异质区间为 RM11448-RM11522的近等基因系未呈显著变异, 而另套材料检测到显著的基因型 作用, 且其增效等位基因均来自珍汕97 ; 对抽穗期, 套材料均未检测到显著作用.通过比较个异质区间的基因组位置, q TGW1界定于 RM11522RM11554之间688.8kb的区间内. 关键词:水稻( Or y zasativa L. );数量性状座位;微效作用;千粒重;验证 中图分类号: Q343.1 ; S511.032 文献标识码: A 文章编号: 1001G7216 ( 2014 ) 02G0125G07 千粒重是水稻产量三要素之一, 抽穗期是决定 水稻品种季节和地区适应性的最关键因素.定位和 克隆控制水稻千粒重的数量性状座位( QTL ), 并研 究它们与抽穗期之间的遗传控制关系, 有利于相关 收稿日期: 2013G11G18 ;修改稿收到日期: 2013G12G21 . 基金项目:国家 863 计划资助项目 ( 2012AA101102 ); 国家超级稻育种专项 ( 201301 ); 中央级公益性科研院所基本业务费专项 ( 2012RG002G3 ) 中国水稻科学( ChinJRiceSci ), 2014 , 28 ( ): 125-131 http :// www.ricesci.cn DOI : 10.3969 / j. issn.1001G7216.2014.02.003

的验证 - ricesci.cnricesci.cn/fileup/PDF/140203.pdf基因的分子标记辅助育种应用.在水稻产量性状 qtl精细定位和克隆研究上,千粒重进展最快,迄 今已有7个控制水稻粒重和粒形的

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水稻千粒重QTLqTGW1.1的验证

张宏伟 朱玉君 陈玉宇 陈俊宇 黄得润 庄杰云∗

(中国水稻研究所 国家水稻改良中心/水稻生物学国家重点实验室,杭州310006;∗ 通讯联系人,EGmail:jz1803@hzcnc.com)

ValidationofqTGW1.1,aQuantitativeTraitLocusfor1000Ggrain WeightinRice(OryzasativaL.)

ZHANGHongGwei,ZHUYuGjun,CHENYuGyu,CHENJunGyu,HUANGDeGrun,ZHUANGJieGyun∗

(ChineseNationalCenterforRiceImprovement/StateKeyLaboratoryofRiceBiology,ChinaNationalRiceResearchInstitute,

Hangzhou310006,China;∗Correspondingauthor,EGmail:jz1803@hzcnc.com)

ZHANGHongwei,ZHUYujun,CHENYuyu,etal.ValidationofqTGW1.1,aquantitativetraitlocusfor1000Ggrainweightinrice(OryzasativaL.).ChinJRiceSci,2014,28(2):125G131.Abstract:Thisstudywasconductedtovalidateaquantitativetraitlocus(QTL)for1000Ggrainweight(TGW)whichwaspreviouslymappedina3.7 Mbregiononthelongarmofricechromosome1,andtolocatethisQTL moreprecisely.A plantcarryingaheterozygoussegmentextendingfrom RM11448toRM11615 wasselectedfromtheZhenshan973/Milyang46BC2F5 population.TheresultingBC2F6 andBC2F7 populationswereassayedwithSSRmarkers.ThreeBC2F7plantswereidentified,carryingheterozygoussegmentscoveringtheintervalsRM11448-RM11522,RM11448- RM11549 and RM1232- RM11615,respectively.NonGrecombinanthomozygotes wereidentifiedfromtheBC2F8populations,from whichthreesetsofnearisogeniclines(NILs)intheBC2F8∶9generationwereproduced,consistingoftwoparentalgenotypesintheintervalsRM11448-RM11522,RM11448-RM11549andRM1232-RM11615,respectively.Fieldtrialswereconductedtomeasureheadingdate(HD),TGW,andgrainshapetraitsincludinggrainlengthandwidth.TwoGwayanalysisofvariancewasperformedtotestthephenotypicdifferencesbetweentwogenotypicgroupsineachNILsetusingSASprogram.NosignificantvariationswereobservedonTGWandgrainshapeintheNILwhichwasheterogeneousintheintervalRM11448-RM11522,whereassignificantgenotypiceffectsweredetectedintheremainingtwoNILsinwhichtheenhancingalleleswereallderivedfromZhenshan97.ForHD,nosignificanteffectsweredetectedinthethreeNILs.Basedoncomparisonamonggenomiclocationsofthethreeheterogeneousregions,qTGW1.1 wasdelimitedtoa688.8kbregionflankedbyRM11522andRM11554.Keywords:rice(OryzasativaL.);quantitativetraitlocus;minoreffect;1000Ggrainweight;validation

张宏伟,朱玉君,陈玉宇,等.水稻千粒重 QTLqTGW1.1 的验证.中国水稻科学,2014,28(2):125G131.摘 要:对前期定位在水稻第1染色体长臂上3.7Mb区间内的千粒重 QTLqTGW1.1 进行验证,并提高其定位精度.从珍汕973/密阳46BC2F5群体中筛选到1个在 RM11448-RM11615区间杂合的单株,应用SSR标记检测其衍生的BC2F6和

BC2F7群体,筛选得到杂合区间分别为 RM11448-RM11522、RM11448-RM11549和 RM1232-RM11615的 BC2F7单株各

1个.种植3个BC2F8群体,筛选在整个分离区间呈单一亲本型的单株,自交后获得在对应区间呈两种基因型的近等基因系各1套,大田种植,考查抽穗期、千粒重、粒长和粒宽,应用SAS软件对同一群体中不同基因型间的表型差异进行方差分析.在千粒重和粒形性状上,异质区间为 RM11448-RM11522的近等基因系未呈显著变异,而另2套材料检测到显著的基因型作用,且其增效等位基因均来自珍汕97;对抽穗期,3套材料均未检测到显著作用.通过比较3个异质区间的基因组位置,将qTGW1.1 界定于 RM11522和 RM11554之间688.8kb的区间内.关键词:水稻(OryzasativaL.);数量性状座位;微效作用;千粒重;验证中图分类号:Q343.1+5;S511.032         文献标识码:A    文章编号:1001G7216(2014)02G0125G07

   千粒重是水稻产量三要素之一,抽穗期是决定

水稻品种季节和地区适应性的最关键因素.定位和

克隆控制水稻千粒重的数量性状座位(QTL),并研

究它们与抽穗期之间的遗传控制关系,有利于相关

收稿日期:2013G11G18;修改稿收到日期:2013G12G21.

基金项目:国家863计划资助项目(2012AA101102);国家超级稻育种专项(201301);中央级公益性科研院所基本业务费专项

(2012RG002G3)

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中国水稻科学(ChinJRiceSci),2014,28(2):125-131http://www.ricesci.cnDOI:10.3969/j.issn.1001G7216.2014.02.003

基因的分子标记辅助育种应用.在水稻产量性状

QTL精细定位和克隆研究上,千粒重进展最快,迄今已有7个控制水稻粒重和粒形的 QTL 得到克

隆,包 括 GW2[1]、GS3[2]、GL3.1/OsPRK1[3,4]、

GS5[5]、qSW5/GW5[6,7]、TGW6[8]和GW8[9].这些

QTL均具较大效应,对千粒重的加性效应为0.80~5.57g[1G9],在 初 级 群 体 中 的 贡 献 率 为 12.1% ~28.0%[4,5,8,10G13].由于微效 QTL易受遗传背景和

环境的干扰,研究比较困难,而构建目标区间分离、遗传背景基本一致的遗传群体,可以有效消除遗传

背景的干扰.除了采用多代回交构建的经典型近等

基因系(NIL)外,剩余杂合体(RHL)近年来在构建

次级群体、开展 QTL验证和精细定位上的应用越

来越广泛.利用从水稻重组自交系(RIL)群体中筛

选出的 RHL,余守武等[14]将水稻第1染色体短臂

上1个控制千粒重的 QTL分解为互引连锁的2个

QTL;Shao等[15]将控制水稻粒形的 QTLGS7界定

在4.8kb的区间内.在千粒重和抽穗期的遗传控

制关系上,部分精细定位和克隆研究报道了两者之

间的不利关联,例如,GW2 的WY3 等位基因提高千

粒重,但延迟抽穗[1];gw9.1 的普通野生稻等位基

因提高千粒重1.5~2.0g,同时使抽穗延迟约4d[16].千粒重的提高对水稻新品种产量水平的不断

提高发挥了至关重要的作用[17G18],说明水稻育种资

源中微效千粒重 QTL 对产量潜力的贡献不容忽

视,因此,有必要应用育种亲本对微效千粒重 QTL进行精细定位和克隆.

在前期的研究中[19],我们应用衍生于中国主栽

杂交稻组合汕优10的高代回交群体,在水稻第1染

色体长臂上1个12.0 Mb的区间中分解出 2 个

QTL,它们对千粒重均具显著作用,而对抽穗期无

显著作用;其中,qTGW1.1 界定于大小约为3.7Mb的RM11437-RM11621区间内,qTGW1.2 界定于

大小约为4.5Mb的 RM11615-RM11800区间内.本研 究 针 对 qTGW1.1,发 展 分 离 区 间 缩 小 的

BC2F8∶9群体,以提高该 QTL的定位精度,并验证

其对千粒重和抽穗期的作用.

1 材料与方法

1.1 水稻材料

本研究所用水稻材料为3套BC2F8∶9近等基因

系,它们来源于同一个BC2F5单株.材料构建过程

(图1)简述如下:从前期研究[19]建立的珍汕973/密

图1 3套近等基因系(NIL)构建过程

Fig.1.Procedurefordevelopingthethreesetsofnearisogeniclines.

阳46高代回交群体中,经SSR标记鉴定,筛选出1个在水稻第1染色体长臂 RM11448-RM11615区

间呈杂合的BC2F5单株;种植其自交产生的 BC2F6

群体,经 SSR 标记鉴定,筛选出整个 RM11448-RM11615区间呈杂合的单株,收获自交种子;种植

BC2F7群体,经SSR 标记鉴定,筛选出在 RM11448-RM11522、RM11448-RM11549 和 RM1232-RM11615区间杂合的单株各1个,收获自交种子;种植3套BC2F8群体,经SSR 标记鉴定,筛选出在

对应的整个分离区间呈母本纯合型(即珍汕97纯合

型,下简称珍汕纯合型)或父本纯合型(即密阳46纯

合型,下简称密阳纯合型)的单株,自交得到3套

BC2F8∶9近等基因系,其中,C1含珍汕型株系24个、密阳型株系26个,C2含珍汕型株系23个、密阳型

株系28个,C3含珍汕型株系24个、密阳型株系27个.3套近等基因系在目标区间的基因型组成见图

2.

1.2 标记检测

2011年12月-2012年4月于海南陵水种植3个BC2F8群体,每群体250株;株行距16.7cm×26.7cm,正常田间管理.移栽10d后,每株取幼叶

约2cm,采用微量法提取 DNA[20];PCR扩增、产物

检测参照Chen等[21]的方法,所用SSR标记均来源

于 Gramene数据库 (http://www.gramene.org).

621 中国水稻科学(ChinJRiceSci) 第28卷第2期(2014年3月)

图2 3套近等基因系在区间RM11437-RM11621的基因型组成

Fig.2.GenotypesintheintervalRM11437-RM11621ofthethreeNILsets.

1.3 田间试验和表型鉴定

3套BC2F8∶9近等基因系于2012年5-9月种

植于浙江省富阳市,随机区组设计,每个株系两重

复,每重复8个单株,株行距16.7cm×26.7cm,正常田间管理.分单株记载抽穗期,以同一个重复株

系内均值为基础进行数据分析;成熟后每个株系混

收中间5株,挑选600粒饱谷,采用SCGA型种子数

粒仪(万深)测定千粒重、粒长和粒宽.

1.4 数据分析

应 用 SAS 软 件 的 一 般 线 性 模 型 (ProcGLM)[22]对各近等基因系2种基因型间的表型差异

进行方差分析,具体方法如 Dai等[23]所述.如果差

异显著(P<0.05),则应用相同的统计模型计算加

性效应和贡献率.

2 结果与分析

2.1 3套近等基因系的表型变异

在抽穗期、千粒重、粒长和粒宽这4个性状上,3套近等基因系内各株系的性状表型均呈连续分布,但按2种基因型划分则存在明显的群体间和性状间

差异(图3).在C1群体中,珍汕型和密阳型材料在

4个性状上的分布均基本一致,说明其等位变异不

影响所分析的性状;在C2和C3群体中,2种基因型

材料的抽穗期分布差异不大,但在粒重和粒形性状

上,则出现珍汕型材料趋向于高值区、密阳型材料趋

向于低值区的特点,其中 C3群体的粒长性状呈现

出典型的孟德尔式分离.这些结果表明,C2和 C3

群体的异质区间可能存在控制粒重和粒形的 QTL.以同一个性状为基础比较3套近等基因系的表

型分布,可以发现,在抽穗期和粒长这2个性状上,

C2与其他2套近等基因系差异较大,特别是抽穗

期,说明它们的遗传背景可能存在控制抽穗期和粒

长的微效 QTL差异.同时,在双亲表型数据差异

较大的抽穗期性状上,3套近等基因系与轮回亲本

珍汕97基本一致而与父本密阳46差异很大(表

1),这与多代回交材料趋向轮回亲本的普遍现象是

一致的.

2.2 QTL分析

表2为3套近等基因系表型的方差分析结果.

C1中不同基因型间千粒重的差异不显著,表明 C1的分离区间不存在控制千粒重的 QTL;C2和C3中

表1 3套近等基因系和双亲的抽穗期、千粒重、粒长和粒宽平

均值

Table1.Meanvaluesofheadingdate,1000Ggrainweight,grainlength

andwidthofthethreenearisogenicline(NIL)setsandtwopaG

rentallines.

材料

Material

抽穗期

Heading

date/d

千粒重

1000Ggrain

weight/g

粒长

Grain

length/mm

粒宽

Grain

width/mmNILC1    62.58 27.09 8.89 3.00NILC2    58.89 27.35 8.65 2.97NILC3    63.20 27.45 8.79 2.97珍汕97ZS97 66.23 26.78 8.17 3.01密阳46MY46 83.07 26.13 8.33 2.99

  ZS97,Zhenshan97;MY46,Milyang46.

721张宏伟等:水稻千粒重 QTLqTGW1.1 的验证

不同基因型间的千粒重存在显著差异,表明 C2和

C3的分离区间均存在控制千粒重的 QTL.在 C2和C3近等基因系中,该 QTL的增效等位基因均来

自珍汕97,加性效应分别为0.12g和0.14g,贡献

率分别为10.55%和8.30%.比较3套近等基因系

的 QTL定位结果和分离区间的基因组位置,可将

qTGW1.1 界定在 RM11522和 RM11554之间的

688.8kb区间内.在控制粒形的2个性状上,所得结果与千粒重

类似,在C1群体中未呈显著变异,在另外2个群体

则检测到显著的 QTL效应.在C3群体中,对粒宽

和粒长的作用均达极显著水平(P<0.01),加性效

应分别为0.009mm 和0.032mm,贡献率分别为

11.73%和23.93%;在 C2群体中,对粒宽的作用达

极显著水平(P<0.01),加性效应和贡献率分别为

0.011mm 和17.30%,对粒长的作用为临界显著水

平(P=0.0653),加性效应和贡献率分别为0.009mm 和3.95%.而且,在 C2和 C3群体中,对粒宽

和粒长的增效等位基因均来自于珍汕97.这些结

果表明,qTGW1.1 对千粒重的作用由粒宽和粒长

共同引起.为分 析 C2 与 C3 的 杂 合 区 间 是 否 只 存 在

qTGW1.1的差异,分别基于所有材料、珍汕型材料

和密阳型材料,对2个群体之间千粒重、粒长和粒宽

的差异进行了显著性测验.结果表明,这2个群体

之间在千粒重和粒宽上差异不显著(P>0.05),说明其 QTL一致;在粒长上,这2个群体之间在3组

数据上均呈极显著差异(P<0.01),并均为C3高于

C2,差值亦接近 (0.136 mm、0.160 mm 和 0.114mm),说明该差异来源于遗传背景.由此可见,C2与C3的杂合区间只存在qTGW1.1 的差异.

对抽穗期的方差分析结果表明,各套近等基因

系中不同基因型之间在该性状上差异均不显著,表明qTGW1.1 区间不存在控制抽穗期的 QTL;因此,可以确定qTGW1.1 是一个与抽穗期无关的

QTL.

3 讨论

在初定位中加性效应大、能够在不同遗传背景

和环境中稳定检测到的 QTL,一直是进一步开展精

细定位和克隆的首选.产量性状是典型的数量性

状,其中,千粒重遗传力最高,反映在已克隆产量性

状 QTL中控制千粒重的数目最多.迄今已克隆了

7个千粒重 QTL,其加性效应均较大,最小为0.80g,最大为5.57g,其中2.50g以上的有4个[1G9];与此形成鲜明对比的是,微效千粒重 QTL的克隆迄

今未见报道.在当前水稻高产育种中,以大穗型品

种为主攻目标,而稳定和提高千粒重对大穗型品种

表2 3套近等基因系抽穗期、千粒重、粒长和粒宽的QTL分析

Table2.QTLanalysisforheadingdate(HD),1000Ggrainweight(TGW),grainlength(GL)andwidth(GW)usingthreenearisogenicline(NIL)

sets.

群体名称

Population

name

分离区间

Segregationregion

性状

Trait

基因型值±标准差

Genotypicmean±SD珍汕97

Zhengshan97

密阳46

Milyang46

P A R2/%

C1 RM11448-RM11522 千粒重 TGW 27.08±0.26 27.10±0.33 0.8877粒长 GL 8.888±0.052 8.888±0.063 0.9646粒宽 GW 3.002±0.017 2.998±0.017 0.5798抽穗期 HD 62.7±0.8 62.4±0.8 0.2234

C2 RM11448-RM11549 千粒重 TGW 27.49±0.21 27.24±0.34 0.0033 -0.12 10.55粒长 GL 8.658±0.036 8.640±0.035 0.0653粒宽 GW 2.980±0.017 2.960±0.018 <0.0001 -0.011 17.30抽穗期 HD 58.8±0.6 59.0±0.6 0.3662

C3 RM1232-RM11615 千粒重 TGW 27.60±0.34 27.32±0.35 0.0065 -0.14 8.30粒长 GL 8.819±0.038 8.754±0.045 <0.0001 -0.032 23.93粒宽 GW 2.978±0.019 2.961±0.020 0.0018 -0.009 11.73抽穗期 HD 63.0±1.1 63.4±0.8 0.1270

  A,指一个密阳46等位基因取代珍汕97等位基因所产生的遗传效应;R2,指 QTL效应对表型方差的贡献率.

A,ThegeneticeffectwhenaZhenshan97alleleisreplacedbyaMilyang46allele;R2,Theproportionofphenotypicvarianceexplainedby

theQTLeffect.

821 中国水稻科学(ChinJRiceSci) 第28卷第2期(2014年3月)

图3 3套近等基因系抽穗期、千粒重、粒长和粒宽的分布

Fig.3.Distributionsofheadingdate(HD),1000Ggrainweight(TGW),grainlength(GL)andgrainwidth(GW)inthethreenearisogenicline(NIL)

sets.

921张宏伟等:水稻千粒重 QTLqTGW1.1 的验证

增产潜力的有效发挥具有重要作用[24];同时,要在

不明显影响抽穗期的前提下提高水稻单产,微效基

因的应用至关重要[25].对微效千粒重 QTL进行精

细定位和克隆,有利于它们在育种中的应用.微效 QTL的加性效应小,很容易被环境和遗

传背景的效应掩盖,因此对它们的定位较困难.

Zhuang等[26]在水稻第1染色体长臂上检测到与其

他 QTL呈显著互作、而本身不呈显著作用的千粒

重 QTL;Guo等[20]针对该区间构建近等基因系,分解出效应较小、呈互斥连锁的2个千粒重 QTL,其中,qTGW1.1 位 于 RM11437-RM11621 的 3.7Mb区间内,在海南省陵水(18°31′N,110°00′E)和浙江省富阳(30°04′N,119°54′E)均能检测到,且加性效应方向不变,均为珍汕97等位基因增加千

粒 重. 本 研 究 进 一 步 将 qTGW1.1 界 定 在

RM11522和RM11554之间688.8kb的区间内,其效应方向与前期研究一致,增效等位基因来自珍汕

97,加性效应分别表现为0.12g和0.14g,贡献率分

别表 现 为 10.55% 和 8.30%.这 些 结 果 表 明,

qTGW1.1可在不同环境中稳定发挥作用,具有重要

的育种应用价值.

QTL精细定位和克隆多以 NILGF2作为定位群

体.这种群体除了可通过一对近等基因系杂交衍生

外,还可以应用剩余杂合体自交产生[27].经典近等

基因系的构建一般需要进行2~4次回交[1G9],较费

时费力;其遗传背景虽经多代回交筛选,但仍然与轮

回亲本存在一定差异,一旦定型则这种差异将不再

降低.剩余杂合体应用高代群体一次筛选获得,省时省力;同时,其遗传背景纯合度可随着世代增加而

得到不断提高.本研究中同一套近等基因系的两种

基因型材料来自同一个BC2F7单株,理论上其遗传

背景一致性超过99.5%;在下一步的精细定位中,1个分离群体将衍生于世代更高的1个剩余杂合体,其遗传背景一致性将进一步提高.C1、C2和 C3这

3套近等基因系来自同1个 BC2F5单株,但分别来

自不同的BC2F7单株;从抽穗期表型分布看(图3),在同一套近等基因系内变异明显低于不同套近等基

因系之间,表明从BC2F5至BC2F7,其背景纯合度得

到自然提高.千粒重对提高水稻产量潜力有重要作用,但是,

延迟抽穗、提高粒重的等位基因会使水稻的生育期

延长,从而影响其在特定地区和季节的种植,而且,生育期延长后,将会增加水稻遭遇恶劣天气的概率,

因此,与抽穗期无不利关联的 QTL将更有利于在

育种中的应用[16].在实际水稻育种和生产中,同一

个熟期不同品种的千粒重变化很大,说明水稻中存

在与抽穗期无遗传累赘的千粒重基因.我们在前期

研究中发现qTGW1.1 所在区间对抽 穗 期 无 作

用[19],本研究提供了进一步的证据:在qTGW1.1对粒重和粒形发挥显著作用的近等基因系中,均未

检测到显著的抽穗期变异.本研究所用水稻材料衍

生于中国主栽杂交稻组合汕优10号,而qTGW1.1与抽穗期无不利关联,为育种中这类 QTL的利用

提供了理论依据.

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131张宏伟等:水稻千粒重 QTLqTGW1.1 的验证