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官华忠等
, 2011,
三个水稻包穗相关性状的
QTL
定位研究
,
分子植物育种
Vol.9 No.72 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0072)
1526
表
3
水稻三个包穗相关性状的
QTL
定位结果
Table 3 Results of QTL mapping for the three panicle enclosure-related traits in rice
性状
QTL
染色体
标记区间
位置
贡献率
(%)
加性效应
Trait
Chromosome
Marker interval
Position (cM)
h2 (%)
Additive effect
UIL
qUIL
-
1
1
RM315
-
RM529
207.40
14.59
1.98
qUIL
-
4
4
R896
-
XPSR901
134.10
5.88
1.20
qUIL
-
12
12
C562
-
G193
4.00
3.20
1.09
FLSL
qFLSL
-
1
1
RM315
-
RM529
207.40
20.70
1.81
qFLSL
-
6
6
G2028
-
R674A
74.00
4.31
-
0.67
qFLSL
-
8
8
C166
-
RM25
48.70
4.03
0.92
qFLSL
-
12
12
C562
-
-G193
4.00
2.59
0.72
UFR
qUFR
-
4
4
R896
-
XPSR901
137.10
5.82
0.033
qUFR
-
6
6
RM584
-
R845
0.00
6.00
-
0.030
qUFR
-
8
8
RM223
-
G1073
129.40
2.89
-
0.019
注
:
负号表示来自
DZ60
的等位基因起减效作用
Note: The negative symbol means that the allele from DZ60 acts to decrease the trait value
应，但都不表现出上位性效应，而且与环境之间也
不存在显著的互作效应
(
数据未展示
)
。这些结果说
明，水稻包穗性状主要受加性效应控制，而且有关
QTL
的加性效应稳定，受环境影响小。
2
讨论
水稻包穗取决于最上节间和剑叶鞘的相对长
度
(UFR)
。因此，
UIL
和
FLSL
都与包穗有关。但是，
本研究结果显示，
UIL
和
FLSL
之间存在很高的正相
关，说明这两个性状具有部分共同的遗传基础。这
部分共同的遗传基础使得
UIL
和
FLSL
平行地发生
变异，亦即当最上节间变长时，剑叶鞘也相应地变
长，反之亦然，因而基本上不改变二者间的相对长
度。
QTL
定位的结果证明了这一点：有两个
QTL
(
qUIL
-
1
/
qFLSL
-
1
和
qUIL
-
12
/
qFLSL
-
12
)
同时控制
UIL
和
FLSL
，对两个性状的效应方向也相同，但对
UFR
并没有显著的效应
(
表
3;
图
1)
。因此，这两个
QTL
不会显著影响包穗性状。查询水稻基因组序列
发现，
qUIL
-
1
/
qFLSL
-
1
所在区间
RM315
-
RM529 (
物
理位置为
36734076
-
40670767)
正好包含了著名的半
矮秆基因
sd
-
1
(
物理位置为
38381423
-
38384165;
Spielmeyer et al., 2002)
。在本研究所用群体的两个
亲本中，一个是矮秆品种
(H359)
，含半矮秆基因
sd
-
1
；另一个是高秆品种
(DZ60)
，含野生型等位基
因
SD
-
1
。因此我们有理由推测，这个
QTL
对
UIL
和
FLSL
的效应应该来自半矮秆基因
sd
-
1
。生产实践已
经表明，
sd
-
1
基因不会引起包穗现象。这与本研究
的结果是一致的。
除了上述两个
QTL
之外，本研究也检测到分别
控制
UIL (
qUIL
-
4
)
和
FLSL (
qFLSL
-
6
和
qFLSL
-
8
)
的
QTL (
表
3;
图
1)
。由于这些
QTL
没有同时影响
UIL
和
FLSL
，因此它们可能对包穗性状有贡献。的确，至
少
qUIL
-
4
被检测到对
UFR
具有显著的效应
(
表
3;
图
1)
。另外，本研究还检测到两个显著影响
UFR
但对
UIL
和
FLSL
效应不显著的
QTL (
qUFR
-
6
和
qUFR
-
8
)
。该结果说明，一些对
UIL
和
FLSL
效应很
小的
QTL
也会影响包穗性状。
3
材料与方法
3.1
供试材料
供试材料为热带粳稻品种
DZ60 (ACC8558)
与
籼稻品种
H359
杂交产生的重组自交系
(RIL)
群体，
共包含
131
个株系。基于该群体已构建了一张总长
1 858.7 cM
，包含
219
个分子标记
(142
个
RFLP
和
77
个
SSR
标记
)
的连锁图。
3.2
田间种植和性状调查
2007
年将
RIL
群体及亲本种植于海南三亚藤桥
福建南繁基地
(
环境
E1)
，
12
月
1
日播种，
12
月
25
日移
栽，单本插植，每个株系种植
5
行，每行
7
株，株行
距
19 cm
×
19 cm
，田间管理同一般大田。
2008
年将
RIL
群体及亲本种植于福建莆田吴江试验基地
(
环
境
E2)
，
6
月
1
日播种，
6
月
25
日移栽，单本插植。种
植密度和株数同
2007
年。成熟期每株系取
10
株，调
查主穗的最上节间长
(UIL,
剑叶叶鞘基部到穗颈节