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水稻抽穗期是决定水稻品种对地区与季节适应性的重要农艺性状。抽穗期(从播种到始穗的天数)长短直接反映了水稻品种生育期的长短,适宜的生育期在维持水稻高产稳产中起着关键作用。本研究用佳禾丛矮分别与广场13、广陆矮4号和日本晴杂交,构建3个F2遗传分离群体,运用SSR标记对水稻抽穗期基因进行QTL分析,以期获得控制抽穗期的主效QTLs,为进一步的基因精细定位和克隆工作奠定基础。本研究主要研究结果如下:
(1)水稻抽穗期表现为不完全连续分布,具有数量性状遗传特征,表明水稻抽穗期受多基因控制,也存在主效基因的作用,属于受主效基因和微效基因共同控制的性状。
(2)佳禾丛矮和广场13、广陆矮4号、日本晴亲本间遗传多态率分别为22.2%、22.1%和52.6%。
(3)利用BSA法,在佳禾丛矮/广陆矮4号和佳禾丛矮/日本晴两个群体中均在第1号染色体的RM5914—RM6387区间检测到控制水稻抽穗期的QTL,贡献率分别为16.32%和15.48%,推测该位点为控制水稻抽穗期的1个主效基因。
(4)利用佳禾丛矮和日本晴F2群体构建的遗传图谱,进行水稻抽穗期QTL分析,共检测到4个影响水稻抽穗期的QTLs,分别位于第1、5、6和10号染色体上,总贡献率为46.63%,其中qHd1和qHd6的贡献率较大,分别为15.48%和15.73%; qHd5和qHd10的贡献率较小,分别为6.90%和8.52%。
(5) qHd6与Hd1都位于第6号染色体上的同一区间,预测qHd6与Hd1为等位基因。通过对比佳禾丛矮Hd1基因和日本晴Hd1基因序列发现,佳禾丛矮Hd1基因在第二个外显子上缺失了4 bp,产生了一个提前的终止子,导致JHCA编码的Hd1蛋白短于NIP编码的Hd1蛋白;结果表明qHd6与Hd1可能为等位基因。
(6)与前人研究结果比较发现,qHd1是一个尚未被精细定位和克隆的主效QTL,这为今后该QTL的精细定位和图位克隆奠定了基础。