1、4期 杜景紅等：水稻第6染色體短臂產(chǎn)量性狀QTL簇的分解945水稻第6染色體短臂產(chǎn)量性狀QTL簇的分解杜景紅，樊葉楊，吳季榮，莊杰云（中國(guó)水稻研究所/國(guó)家水稻改良中心/水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310006）摘要：【目的】將水稻第6染色體短臂上產(chǎn)量性狀QTL分解到更小的區(qū)間中。【方法】從珍汕97B/密陽(yáng)46重組自交系群體篩選到針對(duì)第6染色體短臂RM587-RM19784區(qū)間的剩余雜合體，衍生了一個(gè)由221個(gè)株系組成的F2:3群體，種植于海南和浙江兩地，考察每株穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率和單株產(chǎn)量，建立SSR標(biāo)記連鎖圖，應(yīng)用Windows QTL Cartographer

2、 2.5檢測(cè)QTL。【結(jié)果】在所分析的6個(gè)性狀中，除穗數(shù)外在第6染色體短臂上的目標(biāo)區(qū)間均檢測(cè)到QTL，分別座落于目標(biāo)區(qū)域中3個(gè)以上的不同區(qū)間中,單個(gè)QTL對(duì)群體性狀表型變異的貢獻(xiàn)率為6.3%35.2%；控制產(chǎn)量構(gòu)成因子的QTL基本以加性作用為主，但3個(gè)單株產(chǎn)量QTL的顯性度分別為1.65、0.84和0.42。【結(jié)論】目標(biāo)區(qū)間存在3個(gè)以上的產(chǎn)量性狀QTL，且同一區(qū)間控制不同性狀的QTL、不同區(qū)間控制同一個(gè)性狀的QTL在遺傳作用模式、效應(yīng)方向和效應(yīng)大小上存在一定差異。關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；產(chǎn)量性狀；剩余雜合體（RHL）；數(shù)量性狀座位（QTL）；第6染色體短臂Dissect

3、ion of QTLs for Yield Traits on the Short Arm of Rice Chromosome 6DU Jing-hong, FAN Ye-yang, WU Ji-rong, ZHUANG Jie-yun(Chinese National Center for Rice Improvement/State Key Laboratory of Rice Science, China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006)Abstract: 【Objective】The objective of thi

4、s study was to dissect quantitative trait loci (QTL) controlling yield traits on the short arm of rice chromosome 6.【Method】A residual heterozygous line for interval RM587-RM19784 on the short arm of rice chromosome 6 was selected from Zhenshan 97B/Milyang 46 recombinant inbred population. An F2:3 p

5、opulation of 221 lines was derived and grown in two trial sites. Six yield traits including number of panicles per plant, number of filled grains per panicle, total number of spikelets per panicle, spikelet fertility, 1 000-grain weight and grain yield per plant were evaluated. A SSR marker linkage

6、map was constructed and employed to detect QTL for yield traits using Windows QTL Cartographer 2.5.【Result】QTLs were detected for each of the traits except panicle number, with phenotypic variance explained by a single QTL range of 6.3%-35.2%. Most of the QTLs for yield components acted as additive

7、QTL, while the three QTL for grain yield had dominance degrees of 1.65, 0.84 and -0.42, respectively. 【Conclusion】Three or more QTLs for yield traits were located in the target region. The genetic action mode, the direction of QTL effect and the magnitude of QTL effect sometimes varied among differe

8、nt QTLs for a given trait, and among QTLs for different traits that were located in a same interval.Key words: Rice (Oryza sativa L.); Yield traits; Residual heterozygous line (RHL); Quantitative trait locus (QTL); Short arm of chromosome 60 引言【研究意義】稻谷產(chǎn)量及其構(gòu)成因子是由多基因控制的數(shù)量性狀，而數(shù)量性狀座位（QTL）一般具有成簇分布的特征。根據(jù)水

9、稻產(chǎn)量性狀QTL初定位結(jié)果，建立具有同質(zhì)遺傳背景的分離群體，將QTL簇中的不同QTL分解到更小的區(qū)段中，可為目標(biāo)QTL的精細(xì)定位和圖位克隆奠定基礎(chǔ)。【前人研究進(jìn)展】水稻是QTL研究開展得最早和最廣泛、進(jìn)展最快的植物物種之一，研究重點(diǎn)正逐步從初定位轉(zhuǎn)向精細(xì)定位和圖位克隆。對(duì)于產(chǎn)量及其構(gòu)成因子等復(fù)雜性狀，往往將在多個(gè)獨(dú)立研究中檢測(cè)到的QTL作為進(jìn)一步研究的首選目標(biāo)13，而構(gòu)建目標(biāo)區(qū)間分離、遺傳背景基本一致的遺傳群體，則是開展QTL精細(xì)定位和圖位克隆的基礎(chǔ)。除了通過回交選擇構(gòu)建的近等基因系（NIL）外，剩余雜合體（residual heterozygous line，RHL）也是開展QTL精細(xì)定位的

10、有效材料4。RHL指的是從高代群體中篩選獲得的在目標(biāo)區(qū)間表現(xiàn)雜合、在其它區(qū)間基本表現(xiàn)純合的單株，它相當(dāng)于近等基因系材料配對(duì)雜交產(chǎn)生的F1材料，自交后獲得的群體在目標(biāo)區(qū)間呈現(xiàn)分離、在其它區(qū)間保持純合，因此適合于開展QTL精細(xì)定位。【本研究切入點(diǎn)】筆者前期應(yīng)用水稻秈秈交組合珍汕97B/密陽(yáng)46、協(xié)青早B/密陽(yáng)46的F2群體和前者的重組自交系群體，在第6染色體短臂DNA標(biāo)記RZ398和B10之間的區(qū)域中穩(wěn)定地檢測(cè)到控制產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的QTL57，且該區(qū)間的產(chǎn)量性狀QTL在多個(gè)其它研究中檢測(cè)到，所涉組合包括秈/秈交8、粳/粳交9、秈/粳交1012和野生稻/栽培稻雜交1315等各種類型。【擬解決的關(guān)鍵

11、問題】本研究應(yīng)用RHL衍生群體，將該區(qū)域的水稻產(chǎn)量性狀QTL分解到更小的區(qū)間中，為精細(xì)定位奠定基礎(chǔ)。1 材料與方法1.1 水稻材料、田間試驗(yàn)和性狀考查筆者實(shí)驗(yàn)室在應(yīng)用珍汕97B/密陽(yáng)46重組自交系群體定位了產(chǎn)量性狀QTL7之后，繼續(xù)挑選多態(tài)性SSR標(biāo)記檢測(cè)群體，并應(yīng)用更新的圖譜重新進(jìn)行QTL分析，將第6染色體短臂RM587-RM19784區(qū)間界定為進(jìn)一步研究的區(qū)間。以珍汕97B/密陽(yáng)46的另一套重組自交系（F7）群體為材料，經(jīng)208個(gè)多態(tài)性SSR標(biāo)記檢測(cè)每個(gè)株系各一個(gè)單株，篩選出一個(gè)在RM587-RM19784區(qū)間（約7.3 Mb）呈雜合的單株。該單株除了在目標(biāo)區(qū)間檢測(cè)的所有15個(gè)多態(tài)性SSR

12、標(biāo)記座位上呈雜合外，還在第1染色體長(zhǎng)臂約3.8 Mb、第2染色體長(zhǎng)臂約1.1 Mb、第4染色體短臂約2.0 Mb和第5染色體短臂約0.6 Mb的區(qū)間呈雜合，但同一組合的前期研究未在這些背景區(qū)間檢測(cè)到產(chǎn)量性狀QTL57。利用中選單株自交獲得的種子，于2004年夏在浙江省富陽(yáng)市中國(guó)水稻研究所實(shí)驗(yàn)基地種植由221個(gè)單株組成的F2群體，收取每個(gè)F2單株的種子并分成兩套，于2004年冬和2005年夏分別種植于中國(guó)水稻研究所海南陵水南繁基地和富陽(yáng)基地試驗(yàn)田。2個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)種植12個(gè)單株，株行距20 cm×23 cm，正常田間管理。成熟后每個(gè)株系取中間10株混收，考查每株穗數(shù)（NP）、每穗實(shí)粒

13、數(shù)（NFGP）、每穗總粒數(shù)（TNSP）、結(jié)實(shí)率（SF）、千粒重（TGWT）和單株產(chǎn)量（GYD）等6個(gè)性狀，以2個(gè)重復(fù)的均值為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。1.2 SSR標(biāo)記分析2005年夏在浙江富陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)第1重復(fù)中取樣，每株系中間10株取各1個(gè)分蘗，等量混合后提取DNA，應(yīng)用原單株呈雜合基因型的SSR標(biāo)記檢測(cè)，PCR產(chǎn)物采用6%非變性聚丙烯酰胺分離，方法遵循文獻(xiàn)16。檢測(cè)的SSR標(biāo)記除了第6染色體短臂目標(biāo)區(qū)間15個(gè)外，還包括背景雜合區(qū)間12個(gè)，其中染色體1、2、4和5分別有6、2、2和2個(gè)。1.3 數(shù)據(jù)分析所有的27個(gè)標(biāo)記一起進(jìn)行連鎖分析，分別歸入不同連鎖群后同時(shí)進(jìn)行QTL分析。應(yīng)用MAPMAKER/EX

14、P 3.017構(gòu)建連鎖圖譜，用Kosambi函數(shù)將重組率轉(zhuǎn)化成遺傳距離（cM）。采用Windows QTL Cartographer 2.518、應(yīng)用復(fù)合區(qū)間作圖法（composite interval mapping，CIM）檢測(cè)QTL，以LOD=3.0為閾值。2 結(jié)果與分析2.1 性狀分布與表型變異F3群體在海南陵水和浙江富陽(yáng)兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的6個(gè)產(chǎn)量性狀都有較大的分離，且均呈正態(tài)分布，表現(xiàn)出數(shù)量性狀的特點(diǎn)（表1）。從群體的平均值看，穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量?jī)傻夭町惒淮螅Ｄ宵c(diǎn)的千粒重高于浙江點(diǎn)，每穗實(shí)粒數(shù)和每穗總粒數(shù)則海南點(diǎn)低于浙江點(diǎn)。線性相關(guān)分析結(jié)果則表明，兩地除千粒重達(dá)極顯著正相關(guān)外（r=0.5

15、186，P0.01），其余5個(gè)性狀均不呈顯著相關(guān)（r=0.06670.1186）可見群體中的不同基因型對(duì)兩個(gè)環(huán)境的反應(yīng)有所不同。方差分析結(jié)果表明（表2），不同株系間、地點(diǎn)間和株系×地點(diǎn)互作都對(duì)研究群體產(chǎn)量性狀表型變異具有重要作用。兩地間差異在所有性狀上都達(dá)極顯著水平（P0.01），不同株系間的差異除穗數(shù)僅達(dá)顯著水平外（P0.05），其余性狀均達(dá)極顯著水平，株系表1 珍汕97B/密陽(yáng)46 RHL衍生的F3群體各產(chǎn)量性狀的表現(xiàn)Table 1 Phenotypic performance of the F3 population derived from an RHL selected f

16、rom Zhenshan 97B/Milyang 46 recombinant inbred population 性狀Traits1)地點(diǎn)Location2)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差Mean±Sd范圍Range峰度Kurtosis偏斜度Skewness單株產(chǎn)量HN20.53±2.6114.0428.18-0.290.12GYDZJ19.46±3.2310.6730.400.480.44每株穗數(shù)HN10.82±1.018.1014.900.860.39NPZJ9.06±1.046.6713.431.130.61每穗實(shí)粒數(shù)HN68.28±

17、;7.2847.45102.141.290.04NFGPZJ90.16±11.2246.29118.540.540.05每穗總粒數(shù)HN95.08±6.6480.00123.771.500.44TNSPZJ131.10±16.5381.47174.91-0.100.34結(jié)實(shí)率HN71.68±4.4954.8882.540.75-0.59SFZJ69.10±6.4445.6281.990.30-0.55千粒重HN30.07±0.5628.1731.370.57-0.39TGWTZJ28.24±0.7826.0230.130.18

18、-0.321) GYD：?jiǎn)沃戤a(chǎn)量；NP：每株穗數(shù)；NFGP：每穗實(shí)粒數(shù)；TNSP：每穗總粒數(shù)；SF：結(jié)實(shí)率；TGWT：千粒重； 2) HN：2004年11月2005年4月，海南省陵水縣；ZJ：2005年59月，浙江省富陽(yáng)市1) GYD: Grain yield per plant; NP: Number of panicles per plant; NFGP: Number of filled grains per panicle; TNSP: Total number of spikelets per panicle; SF: Spikelet fertility; TGWT: 1000-g

19、rain weight. 2) HN: November 2004-April 2005, Lingshui County, Hainan Province; ZJ: May-September, 2005, Fuyang County, Zhejiang Province表2 珍汕97B/密陽(yáng)46 RHL衍生的F3群體各產(chǎn)量性狀的方差分析結(jié)果Table 2 Two-way ANOVA of phenotypic performance of the F3 population derived from an RHL selected from Zhenshan 97B/Milyang 46

20、recombinant inbred population變異來源Source of variationPGYDNPNFGPTNSPSFTGWT株系間Among lines0.000960.030941.58×10-82.15×10-221.02×10-53.56×10-6地點(diǎn)間Between locations1.56×10-52.06×10-615.1×10-1037.2×10-1688.38×10-124.6×10-102株系×地點(diǎn)Line×location0.0008

21、90.027120.000296.35×10-173.73×10-80.99996×地點(diǎn)互作除千粒重不顯著、穗數(shù)僅達(dá)顯著水平外，其余性狀都達(dá)極顯著水平。顯然，方差分析與線性相關(guān)分析都反映出研究群體的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)受到兩地環(huán)境的不同影響。2.2 標(biāo)區(qū)間的QTL定位結(jié)果經(jīng)連鎖分析，構(gòu)建了目標(biāo)區(qū)間和背景分離區(qū)間的區(qū)段連鎖圖。第6染色體短臂目標(biāo)區(qū)間的遺傳距離為60.5 cM，其它區(qū)間的遺傳距離為3.76.9 cM。除每株穗數(shù)外，所分析的產(chǎn)量性狀均在第6染色體短臂的目標(biāo)區(qū)間檢測(cè)到QTL（表3）。每穗實(shí)粒數(shù)是QTL分解最為明確的性狀。在海南試驗(yàn)中檢測(cè)到3個(gè)QTL，且LOD分布曲

22、線界限清楚（圖1-A）。這些QTL的單個(gè)QTL貢獻(xiàn)率為8.5%5.4%，全部表現(xiàn)為加性作用為主；其中，qNFGP6-1和qNFGP6-2的增效等位基因來自母本珍汕97B，qNFGP6-3的增效等位基因來自父本密陽(yáng)46。在浙江試驗(yàn)中，只檢測(cè)到海南試驗(yàn)中效應(yīng)最大的qNFGP6-2，亦表現(xiàn)為加性作用為主、增效等位基因來自母本。每穗總粒數(shù)是唯一在浙江試驗(yàn)中比海南試驗(yàn)檢測(cè)到更多QTL的性狀。在浙江試驗(yàn)中檢測(cè)到3個(gè)QTL，但從LOD分布曲線（圖1-B）看，在RM253至RM549的區(qū)間中可能還存在另一個(gè)QTL。這些QTL的單QTL貢獻(xiàn)率為6.3%35.2%，增效等位基因均來自母本，且除效應(yīng)最小的qTNSP

23、6-1呈負(fù)向超顯性外，都表現(xiàn)為加性作用為主。在海南試驗(yàn)中，只檢測(cè)到qTNSP6-1，其增效等位基因與富陽(yáng)試驗(yàn)一樣來自母本，但遺傳作用模式表現(xiàn)為加性。結(jié)實(shí)率在海南試驗(yàn)檢測(cè)到2個(gè)QTL均以加性作用為主。qSF6-1的貢獻(xiàn)率為8.9%，增效等位基因來自母本；qSF6-2的貢獻(xiàn)率為7.7%，增效等位基因則來自A、B、C、D、E分別示每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株產(chǎn)量。圖例中性狀簡(jiǎn)稱后綴1示海南試驗(yàn)、后綴2示浙江試驗(yàn)A, B, C, D and E refer to NFGP, TNSP, SF, TGWT and GYD, respectively. Outputs from the H

24、N and ZJ experiment are indicated by a suffix of 1 and 2, respectively圖1 水稻第6染色體短臂RM587-RM19784區(qū)間產(chǎn)量性狀QTL的位置Fig. 1 Locations of QTL for yield traits in interval RM587-RM19784 on the short arm of rice chromosome 6父本。浙江試驗(yàn)僅檢測(cè)到qSF6-2，遺傳作用模式和效應(yīng)方向與海南試驗(yàn)相同，但最高LOD值的位置有所偏移（圖1-C），貢獻(xiàn)率則高達(dá)33.6%。千粒重是QTL分解最不明確的性狀。海南

25、試驗(yàn)的最高LOD位于RM402-RM549區(qū)間，貢獻(xiàn)率為25.1%；浙江試驗(yàn)的最高LOD位于RM549-RM19715區(qū)間，貢獻(xiàn)率為15.5%。兩者均表現(xiàn)為加性作用為主，且增效等位基因均來自于父本。從LOD分布曲線（圖1-D）看，在目標(biāo)區(qū)間的中部可能還存在其它控制千粒重的QTL。單株產(chǎn)量是檢測(cè)到正向超顯性QTL的唯一性狀。該性狀在海南試驗(yàn)檢測(cè)到3個(gè)QTL，但在浙江試驗(yàn)未檢測(cè)到QTL。qGYD6-1的貢獻(xiàn)率為9.6%，增效等位基因來自于母本，但具超顯性作用；qGYD6-2的貢獻(xiàn)率為10.4%，增效等位基因來自于母本，并具部分顯性或完全顯性作用；qGYD6-3的貢獻(xiàn)率為17.4%，增效等位基因則來

26、自父本，以加性作用為主。2.3 背景分離區(qū)間的QTL定位結(jié)果在4個(gè)呈分離的背景區(qū)間中，第1染色體長(zhǎng)臂區(qū)表3 在第6染色體短臂RM587-RM19784區(qū)間（目標(biāo)區(qū)間）檢測(cè)到的產(chǎn)量性狀QTLTable 3 QTLs for yield traits detected in interval RM587-RM19784 on the short arm of chromosome 6 (target region)QTL地點(diǎn)Site區(qū)間Interval位置1) PositionLODA2)D3)D/AR2(%)4)qNFGP6-1HNRM510-RM2040.78.44-3.271.400.431

27、0.5qNFGP6-2HNRM253-RM27633.211.72-6.150.350.0615.4ZJRM276-RM40235.04.44-7.13-3.00-0.429.6qNFGP6-3HNRM19715-RM1978456.86.914.050.060.018.5qTNSP6-1HNRM510-RM2041.78.13-5.000.130.0314.4ZJRM510-RM2041.75.39-7.17-10.56-1.376.3qTNSP6-2ZJRM6119-RM31422.98.33-11.571.110.1013.2qTNSP6-3ZJRM549-RM1971545.720.6

28、8-15.78-1.00-0.0635.2qSF6-1HNRM1163-RM611918.15.94-2.230.790.358.9qSF6-2HNRM19715-RM1978456.85.532.09-0.97-0.467.7ZJRM549-RM1971549.716.545.16-0.59-0.1133.6qTGWT6-1HNRM402-RM54939.015.110.690.190.1725.1ZJRM549-RM1971546.77.850.350.080.2815.5qGYD6-1HNRM587-RM5100.06.66-0.691.141.659.6qGYD6-2HNRM276-R

29、M40234.07.05-1.110.960.8410.4qGYD6-3HNRM19715-RM1978456.811.241.64-0.69-0.4217.41) LOD最高值所處位置與頂部標(biāo)記RM587的遺傳距離（cM）。2) 加性效應(yīng)，指一個(gè)父本等位基因取代母本等位基因所產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)；3) 顯性效應(yīng)；4) 相應(yīng)QTL所解釋的群體表型方差的比例1) Distances from the peak LOD position to marker RM587. 2) Additive effect. The genetic effect when a maternal allele is re

30、placed by a paternal allele. 3) Dominance effect. 4) The proportion of phenotypic variance explained by the given QTL間含6個(gè)標(biāo)記（RM488、RM5461、RM237、RM246、RM1232和RM3336），總長(zhǎng)度為26.9 cM，第2染色體長(zhǎng)臂區(qū)間由相距25.3 cM的RM3774和RM208組成，第4染色體短臂區(qū)間由相距13.4 cM的RM551和RM16355組成，第5染色體短臂區(qū)間由相距3.7 cM的RM267和RM405組成。經(jīng)應(yīng)用復(fù)合區(qū)間作圖法與目標(biāo)區(qū)間一起分析，

31、在3個(gè)背景區(qū)間檢測(cè)到產(chǎn)量性狀QTL，但各個(gè)QTL的效應(yīng)和貢獻(xiàn)率均較低（表4）。在第1染色體長(zhǎng)臂，僅在海南試驗(yàn)檢測(cè)到1個(gè)控制穗數(shù)的QTL，貢獻(xiàn)率為5.9%；在第5染色體短臂，僅在海南試驗(yàn)檢測(cè)到1個(gè)控制結(jié)實(shí)率的QTL，貢獻(xiàn)率為4.6%；在第2染色體長(zhǎng)臂，檢測(cè)到控制每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)和千粒重的QTL，貢獻(xiàn)率為3.6%9.8%，其中qTNSP2在2個(gè)試驗(yàn)中都檢測(cè)到，但位置有所偏移且效應(yīng)方向相反。3 討論QTL在基因組分布上的成簇性，是QTL初定位研究中出現(xiàn)的一個(gè)普遍現(xiàn)象，但初定位一般難以判斷這種現(xiàn)象是來源于一因多效還是不同QTL的連鎖。應(yīng)用遺傳背景基本一致的材料進(jìn)一步分析，往往發(fā)現(xiàn)QTL簇起碼部分

32、來源于不同QTL的連鎖19,20。在本實(shí)驗(yàn)室的前期研究中6,7，在第6染色體短臂的RZ398-B10區(qū)間檢測(cè)到了一個(gè)產(chǎn)量QTL聚集的區(qū)間，其效應(yīng)可在不同世代、不同環(huán)境下穩(wěn)定表達(dá)，但難以判斷該區(qū)間是否存在2個(gè)以上控制產(chǎn)量性狀的QTL。表4 在其他分離區(qū)間（背景區(qū)間）檢測(cè)到的產(chǎn)量性狀QTLTable 4 QTLs for yield traits detected in other segregating regions (background regions)QTL地點(diǎn)Site區(qū)間Interval位置 PositionLODADD/AR2(%)qNP1HNRM1232-RM333624.23.0

33、7-0.32-0.05-0.165.9qNFGP2HNRM3774-RM2080.03.58-1.711.650.964.2qTNSP2HNRM3774-RM2080.05.74-1.682.581.549.4ZJRM3774-RM20825.03.092.21-6.56-2.973.6qTGWT2HNRM3774-RM2080.04.990.18-0.16-0.899.8qSF5HNRM267-RM4052.03.29-1.141.050.924.6本研究應(yīng)用遺傳背景基本一致的F3群體，針對(duì)原群體6個(gè)產(chǎn)量性狀檢測(cè)QTL的結(jié)果表明，該區(qū)間存在3個(gè)以上的產(chǎn)量性狀QTL：（1）在每穗實(shí)粒數(shù)這個(gè)性狀

34、上，在目標(biāo)區(qū)間的上、中、下區(qū)域各檢測(cè)到1個(gè)QTL，其LOD曲線分界清楚（圖1-A）。（2）比較不同性狀可以發(fā)現(xiàn)，目標(biāo)區(qū)間頂部區(qū)域?qū)γ克雽?shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)和單株產(chǎn)量具顯著作用，且其最高LOD值的位置幾乎完全一致；底部區(qū)域?qū)γ克雽?shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和單株產(chǎn)量具顯著作用，且其最高LOD值的位置基本一致，該區(qū)域也可能對(duì)千粒重具有作用；中部區(qū)域?qū)γ克雽?shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株產(chǎn)量均具顯著作用，但最高LOD值的位置偏移較大，存在的QTL有可能超過1個(gè)。本研究原始組合的父本密陽(yáng)46和母本珍汕97B分別為中國(guó)主栽雜交稻組合汕優(yōu)10號(hào)的保持系和恢復(fù)系，但在以往的研究中卻未檢測(cè)到超顯性QTL，

35、第6染色體短臂目標(biāo)區(qū)間中控制單株產(chǎn)量的QTL亦不具顯著的顯性效應(yīng)5。從本研究結(jié)果看，目標(biāo)區(qū)間含有3個(gè)控制單株產(chǎn)量的QTL，其中qGYD6-1具有正向超顯性效應(yīng)，qGYD6-2如果考慮本研究應(yīng)用F3群體對(duì)顯性效應(yīng)的削弱，可看作具有正向完全顯性效應(yīng)；但是，由于效應(yīng)最大的qGYD6-3表現(xiàn)為負(fù)向部分顯性，當(dāng)研究無法將3個(gè)QTL分開時(shí)，就難以檢測(cè)到顯著的顯性效應(yīng)。就如前人研究21,22所表明的那樣，連鎖QTL的分解有助于揭示雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)理。眾所周知，目標(biāo)QTL所控制的變異與遺傳背景變異的相對(duì)重要性，是QTL能否得到檢測(cè)的關(guān)鍵之一。初級(jí)定位群體在大量QTL上存在分離，只有效應(yīng)較大的QTL能得到檢測(cè)；

36、在遺傳背景基本一致的情況下，微效QTL往往因相對(duì)作用得到放大而呈顯著效應(yīng)。該特點(diǎn)在本研究所用RHL的4個(gè)背景雜合區(qū)間也得到反映，這4個(gè)區(qū)間在初級(jí)群體中未檢測(cè)到產(chǎn)量性狀QTL，但有3個(gè)在本研究表現(xiàn)出對(duì)產(chǎn)量性狀的顯著效應(yīng)。在QTL精細(xì)定位和圖位克隆研究中，一般應(yīng)用NIL衍生群體13,19,20，但NIL構(gòu)建較為困難，需要通過多代回交，多次分子標(biāo)記篩選，耗時(shí)耗力。RHL衍生群體是近年來提出的一種新型的精細(xì)定位群體4，可利用分子標(biāo)記直接從高代群體中篩選出目標(biāo)區(qū)間雜合而背景純合的個(gè)體，再通過所選單株自交發(fā)展而來。RHL衍生群體的優(yōu)點(diǎn)在于構(gòu)建較為簡(jiǎn)單，只要利用一次分子標(biāo)記篩選，選出目標(biāo)區(qū)間雜合的單株自交即

37、可，不需要重新構(gòu)建群體，節(jié)省了大量的人力、物力和時(shí)間；如果在應(yīng)用RIL和DH等類型群體構(gòu)建遺傳圖譜中注意篩選材料，并及時(shí)保存原始單株上收獲的種子，則RHL可自動(dòng)產(chǎn)生。RHL在QTL精細(xì)定位研究中的重要作用已逐步得到認(rèn)識(shí)4,23,24，可以預(yù)計(jì)，這種類型的材料將越來越受到重視。4 結(jié)論以來自水稻秈秈交組合珍汕97B/密陽(yáng)46的RHL衍生群體的221個(gè)F3株系為實(shí)驗(yàn)材料，檢測(cè)第6染色體短臂RM587-RM19784區(qū)間中控制水稻產(chǎn)量性狀的QTL，驗(yàn)證了目標(biāo)區(qū)間對(duì)產(chǎn)量性狀遺傳控制的重要作用，并表明目標(biāo)區(qū)間存在3個(gè)以上的產(chǎn)量性狀QTL，且同一區(qū)間控制不同性狀的QTL、不同區(qū)間控制同一個(gè)性狀的QTL在遺

38、傳作用模式、效應(yīng)方向和效應(yīng)大小上存在一定差異。References1Li J, Thomson M, McCouch S R. Fine mapping of a grain-weight quantitative trait locus in the pericentromeric region of rice chromosome 3. Genetics, 2004, 168: 2187-2195.2Ashikari H, Sakakibara H, Lin S, Yamamoto T, Takashi T, Nishimura A, Angeles E R, Qian Q, Kitano

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