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稻米外观品质直接影响其商品价值,主要包括粒长、粒宽、长宽比和垩白等性状,一般由多基因控制,且对环境较敏感。本研究利用籼稻保持系因46B(G46B)和近等基因导入系K75构建的F2和重组自交系(RIL)群体,系统地研究了稻米外观品质性状的遗传基础,并用微卫星标记(SSR)技术对稻米外观品质性状进行初步的QTL分析。主要研究结果如下:
1、亲本G46B和K75间外观品质性状差异显著。粒长、长宽比、干粒重和垩白粒率存在明显超亲分离现象。相关性分析表明,粒长与长宽比,粒宽与粒厚、干粒重、垩白粒率,粒厚与千粒重、垩自粒率,千粒重与垩白粒率均呈显著或极显著正相关;粒长与粒宽、粒厚、垩白粒率,长宽比与粒宽、粒厚、千粒重及垩白粒率均呈显著或极显著负相关。
2、利用F2群体和RIL群体分别构建了一张包含5个连锁群、30个标记的遗传图谱,分别覆盖水稻基因组172cM和201.6cM,标记间平均距离分别为5.73cM和6.72cM。
3、采用复合区间作图法对稻米外观品质性状进行QTL分析,共检测到20个QTL。利用F2群体在海南检测到14个QTL,单个QTL的贡献率在0.86%~62.52%之间。位于第5染色体上的QTL(qGL5a、qGW5a、qLWR5a、qGT5a、qKGW5a及qPGWC5a)贡献率较大,分别为19.55%、62.52%、59.57%、39.58%、31.58%和48.94%。利用RIL群体在成都、长沙两个环境下重复检测到3个QTL,单个QTL的贡献率在1.73%~60.29%之间。位于第5染色体上控制垩白粒率的QTL具有较高的LOD值和贡献率,能够在两个群体及三个环境下重复检测到,具有良好的遗传稳定性。
4、第5染色体RM17960-RM18080区间为稻米外观品质性状的主效QTL密集区;在第6染色体RM587-RM190区间检测到1个对环境敏感的垩白粒率主效QTL,qPGWC6c。在第8染色体RM3120-RM3496之间检测到一个新的垩白粒率微效QTL,qPGWC8a。