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不同生长环境下水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL定位分析

杨树明 曾亚文 王荔 杜娟 普晓英 杨涛

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不同生长环境下水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL定位分析

    作者简介: 杨树明(1973—),男,云南武定人,博士,研究员,主要从事农作物种质资源高效基因挖掘、遗传育种研究。Tel:0871-65894145,E-mail:yangshuming126@126.com。;
  • 基金项目:

    云南省技术创新人才培养项目(2011CI059和2012HB050);云南省科技惠民计划项目(2014RA060)资助。

  • 中图分类号: S511.01

Identification of QTL traits on N, P and K utilization
in rice under different growth environments

  • CLC number: S511.01

  • 摘要: 【目的】鉴定影响水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL,为开展水稻养分高效利用分子标记辅助选择育种和肥高效基因的图位克隆提供依据。【方法】以云南强耐冷(2级)粳稻地方品种丽江新团黑谷与十和田杂交、回交获包含105个株系的孕穗期耐冷性近等基因系BC4F8及双亲为材料,在云南白邑(冷水胁迫)、寻甸(自然低温胁迫)和玉溪(正常生长环境)3种生长环境下进行水稻氮、磷、钾养分吸收相关性状的鉴定,并利用构建的含有180个SSR标记,全长为1820.6 cM,标记间平均距离为15.67 cM的遗传图谱,用基于完备区间作图法的QTL IciMapping V3.2软件对16个性状进行QTL定位分析。【结果】 3种环境下共检测到56个QTL,分布在第1、2、3、4、5、6、7、9和10染色体上,单个性状QTL数为1~10个,单个QTL可解释的各自性状表型贡献率为8.88%~35.30%。其中,氮、磷、钾利用效率QTLs数分别为12个、27个和17个。而qTNA-1a、qTPA-1、qPHI-1、qPHI-6、qPHI-7b和qKHI-6共6个QTL在冷害和正常环境下均能检测到,稳定性较高,其贡献率变幅为10.63%~31.57%。在第1、3、4、5、6、7和10染色体上有13个标记区域存在QTL成族分布,单个QTL位点控制的性状数为2~5个,其中共同控制磷总吸收量、磷素干物质生产效率、磷素收获指数、每100 kg籽粒需钾量和钾素收获指数等性状的位点数最多。【结论】获得56个影响氮、磷、钾利用相关性状的QTL,且发现的13个QTL富集区可作为水稻氮、磷、钾高效利用分子育种的重要候选区域。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-03
  • 录用日期:  2015-08-04
  • 刊出日期:  2015-07-25

不同生长环境下水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL定位分析

    作者简介:杨树明(1973—),男,云南武定人,博士,研究员,主要从事农作物种质资源高效基因挖掘、遗传育种研究。Tel:0871-65894145,E-mail:yangshuming126@126.com。
  • 1. 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南昆明 650205;
  • 2. 农业部西南农业基因资源与种质创制重点实验室,云南昆明 650223;
  • 3. 云南省农业生物技术重点实验室,云南昆明 650223;
  • 4. 云南农业大学农学与生物技术学院,云南昆明 650201)
  • 基金项目:

    云南省技术创新人才培养项目(2011CI059和2012HB050);云南省科技惠民计划项目(2014RA060)资助。

  • 摘要: 【目的】鉴定影响水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL,为开展水稻养分高效利用分子标记辅助选择育种和肥高效基因的图位克隆提供依据。【方法】以云南强耐冷(2级)粳稻地方品种丽江新团黑谷与十和田杂交、回交获包含105个株系的孕穗期耐冷性近等基因系BC4F8及双亲为材料,在云南白邑(冷水胁迫)、寻甸(自然低温胁迫)和玉溪(正常生长环境)3种生长环境下进行水稻氮、磷、钾养分吸收相关性状的鉴定,并利用构建的含有180个SSR标记,全长为1820.6 cM,标记间平均距离为15.67 cM的遗传图谱,用基于完备区间作图法的QTL IciMapping V3.2软件对16个性状进行QTL定位分析。【结果】 3种环境下共检测到56个QTL,分布在第1、2、3、4、5、6、7、9和10染色体上,单个性状QTL数为1~10个,单个QTL可解释的各自性状表型贡献率为8.88%~35.30%。其中,氮、磷、钾利用效率QTLs数分别为12个、27个和17个。而qTNA-1a、qTPA-1、qPHI-1、qPHI-6、qPHI-7b和qKHI-6共6个QTL在冷害和正常环境下均能检测到,稳定性较高,其贡献率变幅为10.63%~31.57%。在第1、3、4、5、6、7和10染色体上有13个标记区域存在QTL成族分布,单个QTL位点控制的性状数为2~5个,其中共同控制磷总吸收量、磷素干物质生产效率、磷素收获指数、每100 kg籽粒需钾量和钾素收获指数等性状的位点数最多。【结论】获得56个影响氮、磷、钾利用相关性状的QTL,且发现的13个QTL富集区可作为水稻氮、磷、钾高效利用分子育种的重要候选区域。

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