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水稻的大多数重要农艺性状都表现为数量性状,由少数主效基因和大量微效基因共同控制。目前,已克隆30个与产量相关的数量性状基因(Quantitative Trait Locus,QTL),这些主效QTL的克隆为水稻产量性状遗传解析提供宝贵经验。与主效QTL一样,微效QTL对数量性状遗传控制同样具有重要作用,但由于其效应小、且易受背景QTL及环境效应干扰,对微效QTL的克隆难度加大。本文介绍了应用剩余杂合体策略构建近等基因系(Near Isogenic Line,NIL)群体的方法,并以控制水稻粒重和粒型的微效QTL为例,介绍了课题组近年来通过该策略在微效粒重和粒型QTL的图位克隆中取得的进展。所谓剩余杂合体是指仅在覆盖QTL区间杂合,其余区间均为亲本纯合型的遗传材料。首先,在其衍生的分离群体中,筛选杂合区间呈连续排列的剩余杂合体(sequential residual heterozygotes,SeqRHs);其次,在SeqRHs自交分离群体中分别挑选双亲纯合型单株;最后,自交生成杂合区间呈连续排列的NIL群体用于QTL定位。通过该策略,我们在水稻第1染色体长臂7.1-Mb区间内分解出6个控制粒重和粒型的QTL。最初,利用3套来源于珍汕973/密阳46组合、世代覆盖BC2F5至BC2F7的9个NIL群体,在第1染色体长臂分解出2个连锁的粒重QTL:qTGW1.1和qTGW1.2。然后,针对q TGW1.1,应用4个BC2F10 SeqRHs衍生的4个NIL群体,在目标区间又分解出2个粒重QTL:qTGW1.1a和qTGW1.1b,分别位于120.4-kb和521.8-kb区间内。针对q TGW1.2,应用6个BC2F9 SeqRHs衍生的NIL群体,又分解出3个粒重QTL:q TGW1.2a、q TGW1.2b和q TGW1.2c。之后,对这3个QTL分别进行精细定位。针对qTGW1.2a,应用4套由SeqRHs衍生的、世代覆盖BC2F11:12至BC2F16:17的11个NIL,将其界定在77.5-kb区间;针对q TGW1.2b,应用2套由SeqRHs衍生的、世代分别为BC2F12:13和BC2F14:15的8个NIL,将其界定在44.0-kb区间;针对q TGW1.2c,应用4套由SeqRHs衍生的、世代覆盖BC2F11:12至BC2F15:16的12个NIL,在目标区间又分解出2个QTL:qGS1-35.2和q GW1-35.5,分别位于57.7-kb和125.5-kb区间内。这些QTL的定位证明了应用SeqRHs衍生的NIL群体能有效对微效QTL进行分解和精细定位。该策略具有以下优势:1)样本量需求少。对于剩余杂合体,1个重组区域仅需筛选1个重组子即可;对于QTL定位的遗传群体,F2型群体仅需200个单株左右,NIL群体不超过100个株系。2)个别样本的基因型和表型错误不影响QTL定位结果。3)擅长于连锁QTL的分解。4)类似于水稻育种,该策略一旦开始应用,QTL定位精度自然而然会逐渐缩小。