分子植物育种 - page 6

分子植物育种
(
网络版
), 2016
,
14
,
1095-1101
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2016, Vol.14, 1095-1101
Copyright © 2016 BioPublisher 1096
品价值和生产效益。糙米率是糙米质量占稻谷质量
的百分率,是衡量稻米加工品质的重要指标之一。
一般而言,籼稻主要栽培品种的平均糙米率为
80%
,粳稻比籼稻高
3~4
个百分点
(
钱前和程式华
,
2006)
。粘稻糙米率也会高于糯稻,大粒品种的糙米
率小于小粒品种,同时籽粒的饱满程度也影响糙米
率的高低
(
周勇等
, 2013)
研究表明,水稻糙米率是一个遗传机理较为复
杂的数量性状,不仅受到基因的影响,也容易受环
境因素的影响。石春海等
(1998)
分析认为糙米率的
遗传受基因型和基因型与环境互作共同控制,而李
欣等
(2000)
认为杂种的糙米率的遗传表达主要取决
于二倍体的母体基因型。穆平等
(2007)
则认为控制
糙米率
QTL
表达受环境的影响较小,以加性、上
位性效应为主。研究的结果不一致,可能是由于环
境对不同群体影响程度不同导致的。此外,不同的
研究者研究发现,糙米率与产量性状
(
石春海等
,
1997;
聂呈荣等
, 2001)
、外观品质性状之间存在相
关性,糙米率与其他加工品质性状之间也存在显著
正相关或显著负相关
(
梅德勇
, 2012;
赵飞
, 2014)
目前,已有
87
个控制糙米率的
QTLs
被研究报道,
分布在水稻的
12
条染色体上,如分布在第
1
染色
体上的
br1(Aluko et al., 2004)
qBR1(
刘贺梅
, 2010;
胡霞
, 2011;
饶玉春
, 2011;
张大双等
, 2013)
qPBR1(
刘家富等
, 2007)
qBR-1a
qBR-1b(
翁建峰
, 2007)
qBRR-1(Lou et al., 2009)
。进行初步定位
的研究较多,但进行了精细定位的较少,目前只有
饶玉春
(2011)
利用
BC4F2
群体进行了精细定位,对
qBRR-10
位点发现了
14
个可能的开放阅读框。但
是,还没有发现与水稻糙米率有关的基因被克隆出
来。因此,分析水稻糙米率的遗传基础,对于水稻
育种有着重要的指导意义。
近年来,与水稻糙米率相关的研究报道较多,
但主要是以籼籼交、籼粳交为遗传背景的材料,鲜
有籼爪交为遗传背景的材料。利用
RFLP
SSR
标记构建连锁图谱的较多,采用高密度遗传图谱的
较少。本研究采用籼爪交为遗传背景的材料,结合
高密度图谱进行
QTL
分析。构建的图谱采用
SLAF-seq
技术,该技术基于简化基因组技术开发的
大规模
SNP
标记和基因分析技术,具有标记密度、
通量、精度等较高的特点,可以媲美精细定位图
谱。该技术构建的图谱已成功应用在大豆异黄酮
(Li
et al., 2014)
、大豆抗菌核病
(Zhao et al., 2015)
、黄瓜
果长果重
(Wei et al., 2014)
QTL
定位,芝麻高密度
图谱构建
(Zhang et al., 2013)
、长穗偃麦草特异性标
记开发
(
陈士强等
, 2013)
等多个农作物物种间遗传
分析。在水稻上已经应用在水稻千粒重
(Xu et al.,
2015)
、苗期耐冷性
(
宋佳谕等
, 2014, 2014
年中国作
物学会学术年会论文摘要集
)
等的
QTL
定位分析
中,但将此技术运用于水稻糙米率研究上却少有报
道。为进一步发掘新的糙米率
QTL
,本研究利用
V20B
CPSLO17
为亲本的重组自交系
(recom-
binant inbred lines, RIL)
群体,结合
SLAF
标签构建
的高密度遗传连锁图谱
(
未发表
)
,对控制水稻糙米
率的
QTL
进行定位,并做遗传分析。
1
结果与分析
1.1
亲本和
RIL
群体性状表现
V20B
是籼稻品种,糙米率高;
CPSLO17
是爪哇
稻品种,糙米率低。两个亲本的糙米率表型差异明
显,分别为
81.33%
76.68%
2014
年在三亚和贵阳
两个点中的
RIL
群体的糙米率均呈现连续分布,平均
糙米率分别为
79.32%
79.84%
,分别分布在
64.75%~84.92%
64.22%~88.10%
之间
(
1;
1)
1 RIL
群体的糙米率分布
Figure 1 The distribution of brown rice rate in the RIL
population
1.2
糙米率的
QTL
检测和效应分析
2014
年三亚检测到
1
QTL
位点
qBR1
,位于
1
染色体
Marker600937~Marker685097
区间上,
LOD
值为
3.2668
,贡献率是
9.7470%
;贵阳检测到
1
QTL
位点
qBR4
,位于于第
4
染色体
Marker
503771~Marker431234
区间上,
LOD
值为
3.3300
贡献率是
9.7634% (
2;
2)
。这两个
QTL
位点
等位基因均来源于
V20B
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12
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