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水稻株高是重要的农艺性状之一,直接关系到水稻品种的株型、抗倒伏性、区域布局和产量构成等性状。株高是由主效基因和微效基因共同控制的质量-数量性状。本研究应用衍生于水稻剩余杂合体的分离群体,开展株高QTL的检测和精细定位。 RHL6 F3群体221个家系2004年冬-2005春和2005年夏-秋分别种植于海南和浙江,在目标区间的顶部和底部各检测到1个控制株高的QTL。qPH6-1海南和浙江的加性效应分别为-3.90和-4.49,贡献率分别为12.6%和24.8%;qPH6-2海南和浙江的加性效应分别为5.36和-4.00,贡献率分别为56.7%和54.0%。这两个QTL在海南和浙江两地均呈显著作用,且均表现为加性效应高于显性效应。其中qPH6-2在两地的贡献率都远高于qPH6-1,且2个QTL的效应稳定性明显不同:qPH6-1效应方向在两地间表现不变,父本型等位基因起减效作用;qPH6-2的父本型等位基因在海南呈增效、在浙江呈减效。 根据RHL6 F3群体的定位结果,qPH6-1作用较稳定,故选择其开展进一步研究。筛选分离区间缩小且呈阶梯状排列的3个F2群体FM6-3、FM6-4和FM6-7,分别含476、680和245个单株,2005年冬-2006年春种植于海南。分析结果表明,3个群体中都存在株高QTL的分离,QTL在3套F2群体中加性效应分别为-4.23、-3.86和-3.33,贡献率分别为36.05%、33.75%和39.70%,都表现为以加性效应为主、父本型等位基因起减效作用,且贡献率和效应值在3个群体间变化不大。由此可见,3个群体中检测到的株高QTL是一样的,且作用方式和效应类似于第一套群体检测到的qPH6-1。根据3套群体的共有分离区间及重组区间,将qPH6-1定位于RM3414和RM19417之间,两标记分别位于水稻第6染色体2,881,788-2,881,883bp和2,978,315-2,978,488bp处,相距96.4Kb。 根据qPH6-1的验证结果,构建在RM3414-M19417区间内分离且相互交迭的BY1、BY2和BY7 F2群体,分别含298、299和300个单株,2007年冬-2008年种植于海南。根据3个群体的株高分布及标记基因型,最终将qPH6-1将界定于Si2925与RM19417之间,两标记分别位于水稻第6染色体2,925,745-2,926,621bp和2,978,315-2,978,488bp处,相距51.7kb,且揭示qPH6-1父本型等位基因起减效作用的结果。 基因组位置比较结果显示,该基因与所有已定位或克隆的水稻矮秆、半矮秆基因均非等位。通过基因序列的比对,目标区间51.7KB共发现9个候选基因,进一步的工作需要将目标区间缩小到更小区域,再筛选候选基因,然后进行基因的克隆、表达以及表达后的功能分析。