不同生态环境下籽粒大小相关性状QTL定位

doi:10.7668/hbnxb.2018.02.019

华北农学报 ›› 2018, Vol. 33 ›› Issue (2): 133-138. doi: 10.7668/hbnxb.2018.02.019

不同生态环境下籽粒大小相关性状QTL定位

刘进^1,2, 姚晓云^1,2, 王棋², 李慧¹, 王嘉宇², 黎毛毛¹

1. 江西省农业科学院水稻研究所, 水稻国家工程实验室(南昌), 国家水稻改良中心南昌分中心, 江西南昌 330200;
2. 沈阳农业大学水稻研究所, 农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室, 辽宁沈阳 110161

收稿日期:2018-01-20 出版日期:2018-04-28
通讯作者: 王嘉宇(1976-),男,辽宁法库人,研究员,博士,主要从事水稻种质资源与分子育种研究;黎毛毛(1968-),男,江西南昌人,研究员,博士,主要从事水稻遗传育种和种质资源创制研究。
作者简介:刘进(1986-),男,湖北黄梅人,助理研究员,博士,主要从事水稻优异基因发掘和粳稻育种研究。
基金资助:
江西省青年科学基金项目（20171BAB214026）；国家重点研发计划项目（2016YFD0100101-11）；江西省农业科学院博士启动基金项目（20162CBS007）；江西省现代农业科研协同创新专项（JXXTCX201701-01）

QTL Mapping of Seed Size Traits under Different Environment in Rice

LIU Jin^1,2, YAO Xiaoyun^1,2, WANG Qi², LI Hui¹, WANG Jiayu², LI Maomao¹

1. Rice Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, National Engineering Laboratory for Rice(Nanchang), Nanchang Sub-center, National Rice Improvement Center, Nanchang 330200, China;
2. Rice Research Institute, Shenyang Agricultural University, Key Laboratory of Northeast Rice Biology and Breeding, Ministry of Agriculture, Shenyang 110161, China

Received:2018-01-20 Published:2018-04-28

摘要/Abstract

摘要： 为了揭示不同环境下籽粒大小性状的分子遗传基础，鉴定新的调控籽粒大小相关的基因，为培育适宜籽粒大小的高产优质品种提供新的基因"元件"。以龙稻5（Longdao 5，LD5）和中优早8（Zhongyouzao 8，ZYZ8）杂交衍生的重组自交系（Recombinant inbred lines，RILs）群体为试验材料，采用QTL IciMapping v4.0软件基于完备复合区间作图法在不同生态环境下（沈阳，2015；南昌，2016年；海南，2016年）对籽粒大小性状进行QTL分析。在3种环境条件下，龙稻5和中优早8的籽粒大小性状均存在显著差异，在RILs群体中，籽粒大小性状存在较大幅度变异，呈现双向超亲分离，近似于正态分布，这表明籽粒大小性状均为多基因控制的数量性状；不同环境下共检测到35个控制籽粒大小性状相关的QTL，分布于第2，3，4，5，8，10和11号染色体上，单一QTL解释5.76%~38.88%表型变异；4个QTL能在3个环境下稳定表达，分别为qST8、qSL11、qSV11和qTGW11，7个QTL能在2个环境下被检测到，分别为qSV2b、qST3、qSLW3、qSLW8、qTGW8、qSW8和qSV8。此外，籽粒大小相关的QTL成簇分布于第2，3，8和11号染色体上，位于第8和11号染色体上检测到的2个QTL簇qSS8（qSW8、qST8、qSLW8、qSV8和qTGW8）和qSS11（qSL11、qSV11和qTGW11）存在明显的多效性和环境钝感特性，对籽粒大小具有明显的调控作用，其中qSS8可能是一个新的位点。结果对进一步发掘和利用新的水稻籽粒大小相关的QTL具有重要意义。

关键词: 水稻, 不同环境, 籽粒大小, qSS8, 数量性状位点

Abstract: To reveal the genetic basis of seed size traits,identification of novel QTL related to grain size under different environments,which is important to provide us with useful information for marker-assisted improvement of the higher yield and quality in rice. A recombinant inbred lines(RILs) derived from the cross between Longdao 5(Japonica) and Zhongyouzao 8(Indica) was used to identify QTLs for seed size under multi-environments(Shenyang,2015;Nanchang,2016;Hainan,2016),QTLs were mapped by QTL IciMapping v4.0 software,using ICIM method for seed size traits. Analysis of variance test showed that a significant difference was detected between the parents under three different conditions. A normal distribution of phenotypic values for seed size traits were observed,which indicated that seed size traits were controlled by multiple genes. Thirty-five QTLs for seed size were detected on the chromosome 2,3,4,5,8,10 and 11 under three different environments,the range of individually explaining phenotypic variation from 5.76% to 38.88%,eleven were stable expression across two or three environments, qST8, qSL11, qSV11 and qTGW11 were detected under three environments, qSV2b, qST3, qSLW3, qSLW8, qTGW8, qSW8 and qSV8 were detected under two environments,respectively. These QTLs clustered on the chromosome 2,3,8 and 11,which these QTLs cluster qSS8(qSW8, qST8, qSLW8, qSV8 and qTGW8) and qSS11(qSL11, qSV11 and qTGW11) were located on the chromosome 8 and 11 with pleiotropic genetic overlap effect and stable expression,which a novel major QTL qSS8 and these research results have an obvious effects on seed size with the significant value of theoretical and breeding practice.

Key words: Rice, Different environment, Seed size, qSS8, QTL

中图分类号:

S511.03

刘进, 姚晓云, 王棋, 李慧, 王嘉宇, 黎毛毛. 不同生态环境下籽粒大小相关性状QTL定位[J]. 华北农学报, 2018, 33(2): 133-138. doi: 10.7668/hbnxb.2018.02.019.

LIU Jin, YAO Xiaoyun, WANG Qi, LI Hui, WANG Jiayu, LI Maomao. QTL Mapping of Seed Size Traits under Different Environment in Rice[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2018, 33(2): 133-138. doi: 10.7668/hbnxb.2018.02.019.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2018/V33/I2/133

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