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抽穗期（Heading date, HD）是水稻（Oryza sativa L.）重要的农艺性状之一，决定着一个品种的地域适应性和季节适应性。染色体单片段代换系（Singlesegment substitution lines, SSSL）是研究基因变异以及上位性分析理想的实验材料。本研究对水稻抽穗期等位基因的遗传分化以及利用单片段代换系发展的聚合系对水稻抽穗期数量性状基因座（Quantitative trait locus, QTL）进行上位性互作分析，对水稻抽穗期遗传调控网络及育种具有重要的理论意义和指导作用。本研究包括两个主要方面，利用本实验室建立的染色体单片段代换系对控制水稻抽穗期10个基因座上的等位基因变异进行了研究，并利用单片段代换系进行聚合，对水稻抽穗期QTL之间的上位性进行了分析，研究结果如下：1、利用7个单片段代换系和受体亲本华粳籼74（Huajingxian74, HJX74）为实验材料，结合其田间抽穗期表型差异，对代换片段上抽穗期基因座等位基因进行遗传分化研究。本实验涉及的10个抽穗期基因分别位于第3、6、10染色体上，在第3染色体上应用正向遗传学方法分别研究了抽穗期基因座上DTH3、OsDof12、Ehd4和Hd16的等位基因；在第6染色体上应用正向遗传学方法分别研究了抽穗期基因座上Hd17、Hd3a、RFT1和Hd1的等位基因；在第10染色体上应用正向遗传学方法分别研究了抽穗期基因座上Ehd1和Ehd2的等位基因。其中以2个不同供体来源的单片段代换系WY17和WY24以及受体亲本华粳籼74进行了DTH3等位基因变异的研究；以3个不同供体来源的单片段代换系WY17、WY24和WY35以及华粳籼74进行了OsDof12等位基因变异的研究；以2个不同供体来源的单片段代换系WY17和WY24以及受体亲本华粳籼74进行了Ehd4等位基因变异的研究；以单片段代换系WY34以及受体亲本华粳籼74进行了Hd16等位基因变异的研究；以单片段代换系WY30以及受体亲本华粳籼74进行了Hd17、Hd3a和RFT1等位基因变异的研究；以单片段代换系WY61以及受体亲本华粳籼74进行了Hd1等位基因变异的研究；以单片段代换系WY65以及受体亲本华粳籼74进行了Ehd1和Ehd2等位基因变异的研究。本实验从抽穗期的表型、基因CDS的编码区序列、氨基酸序列、氨基酸序列的理化性质、氨基酸疏水性以及蛋白质二级结构预测对代换系和华粳籼74中相关等位基因进行分析比对，推测同一基因座上不同抽穗期基因的差异对水稻抽穗期的影响。2、利用以华粳籼74为受体亲本发展的带有抽穗期QTL的30个单片段代换系为试验材料，经两两杂交，通过分子标记辅助选择（Marker-assisted selection,MAS）筛选出15个不同亲本组合的双片段聚合系。聚合系SY4（WY6/WY9）：代换系W06-15-18-3-11携带的qHD8-1对代换系W22-03-10-9-11(t)携带的qHD3-1表现上位性。聚合系SY16（WY11/WY17）：代换系W05-1-11-02-07-6携带的qHD3-2对代换系W5-36-61-9-4-13-8携带的qHD8-2表现上位性。聚合系SY27（WY17/WY18）：代换系W05-1-11-02-07-6携带的qHD3-2对代换系W06-15-18-3-11携带的qHD8-4表现上位性。聚合系SY51（WY16/WY24）：代换系W08-16-3-2携带的qHD3-3对代换系W02-15-7-3携带的qHD8-3表现上位性。聚合系SY53（WY18/WY24）：代换系W08-16-3-2携带的qHD3-3对代换系W06-15-18-3-11携带的qHD8-4表现上位性。聚合系SY62（WY24/WY33）：代换系W18-18-08-05-07携带的qHD1-1对代换系W08-16-3-2携带的qHD3-3表现上位性。聚合系SY69（WY24/WY34）：代换系W22-03-10-9-11携带的qHD3-4对代换系W08-16-3-2携带的qHD3-3表现上位性。聚合系SY70（WY24/WY65）：代换系W08-16-3-2携带的qHD3-3对代换系W22-9-5-2-4-9-3携带的qHD10-1表现上位性。聚合系SY83（WY16/WY32）：代换系W13-30-49-02-11-8携带的qHD11-1对代换系W02-15-7-3携带的qHD8-3表现上位性。聚合系SY92（WY6/WY33）：无法判断两个代换系上的QTL是否互作存在。聚合系SY97（WY24/WY33）：代换系W18-18-08-05-07携带的qHD1-1对代换系W08-16-3-2携带的qHD3-3表现上位性。聚合系SY106（WY34/WY60）：代换系W22-03-10-9-11携带的qHD3-4对代换系W15-3-1-38携带的qHD8-5表现上位性。聚合系SY108（WY32/WY35）：代换系W13-30-49-02-11-8携带的qHD11-1对代换系W23-03-08-9-1携带的qHD3-5表现上位性。聚合系SY118（WY35/WY61）：2个QTL对抽穗期有叠加效果。聚合系SY137（WY18/WY75）：代换系W23-03-08-9-1携带的qHD3-6对代换系W06-15-18-3-11携带的qHD8-4表现上位性。综上所述，基于水稻染色体单片段代换系的抽穗期基因的等位基因分析与上位性互作研究，是利用水稻抽穗期基因的基础，对水稻抽穗期遗传调控网络研究具有重要意义。