摘要: 粒重和粒形是典型的数量性状，与水稻的产量和品质息息相关。数量性状一般由少量主效基因和大量微效基因共同控制，其中，主效基因具有效应大和遗传力高的特点，成为深入研究的首选。然而，主效基因数量有限，对于粒重和粒形遗传机理的阐明具有局限性... 展开 粒重和粒形是典型的数量性状，与水稻的产量和品质息息相关。数量性状一般由少量主效基因和大量微效基因共同控制，其中，主效基因具有效应大和遗传力高的特点，成为深入研究的首选。然而，主效基因数量有限，对于粒重和粒形遗传机理的阐明具有局限性;因此，对微效粒重和粒形QTL的研究意义重大。在前期研究中，本实验室应用珍汕97(ZS97)///ZS97//ZS97/密阳46(MY46)衍生的BC2F5、BC2F6和BC2F7群体，在水稻第1染色体长臂上分解出两个控制粒重且相互连锁的QTL，分别将其命名为qTGW1.1和qTGW1.2。随后，应用6套BC2F10∶11近等基因系将qTGW1.2分解为qTGW1.2a、qTGW1.2b和qTGW1.2c。本研究针对效应最大、定位区间在RM11730-RM11762的qTGW1.2a，构建新群体，开展精细定位研究，结果如下: 1qTGW1.2a的验证和分解 依据qTGW1.2a的定位结果，从ZS973/MY46后代群体中筛选出1株在Wn33011-Wn33304区间分离的BC2F10单株;种植该单株自交产生的BC2F11群体，经标记检测，获得2个在Wn33011-Wn33252区间杂合的单株和1个在Wn33252-Wn33304区间杂合的单株，自交获得BC2F12群体。对3个群体的分离区间进行标记检测，选择双亲纯合型单株，自交获得BC2F12∶13近等基因系，命名为L1、L2和L3。QTL分析结果显示，L1和L2中两基因型间千粒重和粒宽差异明显，两个群体加性效应基本一致且增效等位基因均来源于MY46;在L3群体中，只有粒宽在两基因型间差异显著，增效等位基因来源于ZS97，表明该群体两基因型间的粒宽差异由另一个QTL控制。将前者称为qTGW1.2a1、后者称为qTGW1.2a2，并根据3套近等基因系基因型组成的比较，将qTGW1.2a1界定在366.1kb的Wn32886-Wn33252区间内，将qTGW1.2a2界定在471.0kb的Wn33186-RM11762区间内。针对定位精度较高和加性效应较大的qTGW1.2a1所处区间，从BC2F13群体继续挑选材料，分别发展了2套BC2F14∶15近等基因系和3套BC2F16∶17近等基因系将qTGW1.2a1进一步界定在Wn33011和Wn33186之间175.1kb的区间内。 2qTGW1.2a1的分解、精细定位和候选基因分析 针对qTGW1.2a1所处区间，筛选了5个BC2F16单株，自交获得5个BC2F17群体;经杂合区间标记检测，获取双亲纯合型单株，自交产生5套近等基因系。比较5套近等基因系的基因型组成，将qTGW1.2a1分解为2个QTL，其中，qGL1-33.0位于60.9kb的Wn33011-Wn33072区间内，主要控制粒长，还影响粒宽和长宽比，粒长和粒宽的反向作用使得两基因型间未检测到千粒重的显著差异;qTGW1-33.1位于35.6kb的RM212-Wn33089区间内，主要控制千粒重，还影响粒长和粒宽。同时发现，这2个QTL对粒长作用方向相反，2个QTL的共同分离导致qTGW1.2a1对千粒重和粒长仅具较小效应，分解后效应变大。针对定位精度较高且加性效应较大的qTGW1-33.1进行分析，显示该区间存在5个开放阅读框，综合基因测序、转录组测序和生物信息学分析结果，推测ORF5可能是qTGW1-33.1的目标基因。 收起