东乡野生稻苗期耐冷性QTL定位

摘要

冷害是水稻(OryzasativaL.)生产的主要灾害之一,而且水稻苗期冷害是影响早春季节和高纬度地区水稻生长发育的重要限制因素之一。因此,寻找耐冷性遗传资源,选育耐冷性强的品种,尤其从全球分布最北的东乡野生稻(O.rufipogonGriff.)(以下简称“东野”)中发掘耐冷基因,对水稻高产、稳产具有重要意义。
　　 本研究以强耐冷材料“东野”为供体亲本,冷敏感材料协青早B(O.sativasp.indicaKato)为轮回亲本,构建了BC1F10和F2两个初级定位群体,以强耐冷品种龙稻5号(O.sativasp.japonicaKato)和亲本为对照,进行苗期耐冷性遗传分析和基因定位。结果如下:
　　 1.“东野”苗期耐冷性遗传分析
　　 以萎蔫率和死苗率为鉴定指标,利用228个“东野”/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系(BackcrossInbredLines,BILs)群体(BC1F10),用10℃处理7d进行苗期耐冷性遗传分析,结果表明BC1F10群体的平均萎蔫率为67.40％,平均死苗率为70.80％,均呈偏态的连续分布,且耐冷性分离比例均为1:3,暗示“东野”苗期耐冷性遗传为质量-数量性状遗传,存在控制耐冷性状的主效数量性状基因位点(QuantitativeTraitLocus,QTL)。
　　 以死苗率为鉴定指标,利用从BC1F10群体苗期耐冷性鉴定中筛出的强耐冷株系5339,与协青早B回交获得265个F2:3群体,用10℃处理7d进行苗期耐冷性遗传分析。结果显示死苗率在F2:3群体各株系间表现差异,变异幅度从6.13％～100％,平均死苗率为69.76％,呈连续分布,且耐冷性分离比例为1:3,进一步说明“东野”苗期耐冷性是由主效基因+微效基因控制的质量-数量性状遗传。
　　 2.“东野”苗期耐冷性QTL定位
　　 利用130对分子标记,对“东野”/协青早B//协青早B构建的239个BC1F10群体构建遗传谱图,用复合区间作图法(CompositeIntervalMapping,CIM)对BC1F10群体苗期耐冷性进行QTL定位。检测到2个QTLs:qSCT-1位于第1号染色体RM246-RM1095区间,qSCT-12位于第12号染色体RM519-RM270区间,对表型的贡献率分别为53.34％和12.07％。
　　 利用64对分子标记,对5339/协青早B构建的276个F2群体构建遗传图谱,以F2:3群体的死苗率代表F2群体的分子标记基因型,用CIM法对F2群体苗期耐冷性进行QTL定位。在第4号染色体上检测到1个QTLqSCT-4,位于InDel标记S47M处,对表型的贡献率为1.55％。
　　 本研究检测到的3个QTLs,可为“东野”耐冷基因的精细定位、基因克隆和分子标记辅助选择育种奠定基础。