不同环境条件下稻米品质性状的遗传解析

RILs亚群中检测到的QTL数量、染色体分布区域、效应值等方面存在较大差异,多效性QTL qRVA2和qRVA11在RILs群体和2个亚群中稳定表达,是后续研究的重点区域。5.本研究共检测到48个稻米延伸特性相关的QTL,沈阳和海南环境下分别检测到29和19个,分布于第1-11染色体上,qML1、qML2、qMS2、qCL2、qCS2b和qMW3能在不同环境下被检测到。
QTL数量、染色体分布和效应值与前人相近,但并未在第6染色体Wx基因附近检测到米粒延伸性相关的QTL。米粒延伸特性相关的QTL在第1、2(2)、3、8和11号染色体上呈现簇状分布,位于第2号染色体RM262-STS区间的qML2、qMS2、qCL2和qCS2能在不同环境下被同时检测到,是一个稳定表达的多效性QTL区域。
不同环境条件下稻米品质性状的遗传解析
稻米品质是影响稻米生产和消费最为重要的因素之一,也是评价稻米商业价值和营养价值的主要指标。近年来,稻米品质已得到初步改善,但总体品质仍偏低,尤其是籼稻品质,稻米品质改良是水稻育种研究重要内容之一。
本文以粳粳交和籼粳交重组自交系群体为试验材料,研究稻米品质性状相互关系及环境稳定性,鉴定稻米品质相关QTL及其氮素响应。主要结果如下:1.粳粳交RILs群体稻米品质QTL分析,共检测到65个控制籽粒大小、加工品质、外观品质和蒸煮营养食味品质位点,分布于除第8号染色体外的11条染色体上,QTLs成簇分布于第3、6、9和10号染色体上;位于第3、6和9号染色体上的多效性QTL簇可能是GS3、Wx和DEP1基因多效性作用,位于第10染色体PM166-RM258区间的8个与籽粒大小和蒸煮食味品质相关的位点,初步鉴定与调控籽粒大小、千粒重和充实度的qTGW10相关,最终将其定位在1.47 Mb区域。
4.籼粳属性对AC含量和RVA特征值影响较小,不同亚种间AC含量和RVA特征值差异较小,仅典籼与典粳间存在一定差异;AC显著影响到RVA特性,RVA特征值与CHI和Di相关性显著性不同。共检测93个RVA特征谱QTL,仅有29个QTL能在不同环境下被同时检测到,qRVA2、qRVA6、qRVA7和qRVA11是多环境下稳定表达的主效QTL簇,调控AC含量和RVA特征值相关的主效QTL存在遗传重叠,籼粳属性与RVA和AC相关QTL的遗传重叠现象不明显。
6.不同稻米品质性状对氮素水平响应不同;与施氮环境相比,不施氮环境下糙米率、精米率和整精米率均呈现下降趋势,垩白粒率和垩白度均明显增加,长宽比基本不变,蒸煮食味品质均存在明显优质化趋势。检测到59个加工品质、外观品质和蒸煮食味品质相关的QTL,qHR1a、qHR3、qHR4、qPGWC1、qDPGWC1a、qPGWC8、qDPGWC8、qCA7、qCA11、qCH2、qCH11、qCV2、qCV3、qCV1I、qCB3、qCB7、qCB11和qCTS3在不同氮素水平下存在共性,其余QTL存在异位表达现象;位于第1和8号染色体调控垩白性状和第2、3、7和11号染色体调控加工和蒸煮食味品质的多效性QTL是下一步研究重点。
2.基于籼粳交RILs群体,不同环境下共检测到39个加工和外观品质相关的QTL,分布于1-11号染色体上,LOD值介于2.50-17.47之间,解释7.01%-53.54%的表,9个QTL能在2个以上环境稳定表达,包括控制加工品质的qBR7、qMR1a、qHR1a、qHR3和qHR4,控制外观品质的qPGWC8、qDPGWC1a、qDPGWC8和qMLW8,其余QTL位点均只能在单一环境下被检测到,位于第1和8号染色体上稳定表达的多效性QTL簇的是下一步研究的重点区域。3.结合试验材料特性和测定结果初步评价了蒸煮食味仪不同测定标准,选取粳稻标准为最适宜的评价籼粳交RILs群体蒸煮食味品质的方法;共检测到33个蒸煮食味品质相关的QTL,2015年和2016年分别检测到19和14个,分布于第2、3、6、7、10和11号染色体上,解释7.46%-45.18%的表型变异,qCV3、qCA6、qCT6、qCV7、qCT11、qCB11、qCH11和qCA11能在不同环境下被重复检测到,其余17个QTL均仅在单一环境下被检测到;蒸煮食味品质QTL成簇分布于第3、6、7、10和11号染色体上,第6号染色体Wx基因附近和第11号染色体RM6094-RM144区间的多效性QTL能在3年(2012,2015和2016年)环境中稳定表达,后者是一个新的稳定表达蒸煮食味品质多效性QTL。