水稻单株有效穗数、每穗实粒数及千粒重QTL定位与分析

水稻作为世界上的主粮作物之一,也是我国的第一大粮食作物,在我国人口的不断增长,耕地面积又不断减少的国情下,有效保障我国的粮食安全显得愈发重要。单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重是对水稻产量起着直接影响的三个因素,对这些性状优异基因的挖掘有助于水稻产量形成机理的解析。本研究以9311和昌恢121为亲本构建的F_(19GSK1120212细胞培养)代重组自交系群体为研究材料,结合高通量测序技术,对影响群体单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重的QTL进行定位并确定后续精细定位的重点QTL,主要结果如下:1、利用群体和亲本重测序的结果,获得了一个在45607个SNP标记的基础上构建的遗传图谱,该图谱包括1910个Bin marker,总遗传距离为1951.68 c M,平均两个标记间遗传距离为1.02 c M。2、群体表型分析结果显示三个农艺性状都呈连续性分布,并表现出一定程度的超亲分离,其中群体每穗实粒数易受环境影响但趋向于正态Congenital infection分布,千粒重和单株有效穗数趋向于偏态分获悉更多布;相关性分析显示三个目标性状之间都是负相关,并且单株有效穗数与每穗实粒数、千粒重与每穗实粒数之间呈极显著负相关。3、在两年三季的定位中,共检测到21个QTL,分布于除第8号染色体之外的其余11条染色体上,其中单株有效穗数QTL 8个,贡献率在5.8089%到26.2748%;每穗实粒数QTL 4个,贡献率在6.0633%到9.8081%;千粒重QTL 9个,贡献率在5.5128%到11.6632%,定位结果中有5个QTL定位到两次,6个QTL贡献率超过10%。其中qEPN6-1、qEPN10、qEPN11、qFGP7、qTGW7、qTGW9、qTGW12-2等多个主效位点是本研究新检测到的QTL。在综合LOD值、贡献率和定位频次的基础上,将第11号染色体上控制单株有效穗数的QTL qEPN11确定为后续研究的重点关注内容。4、通过分析qEPN11所在区间,其定位于第11号染色体的22641066至22709060之间约67kb的物理区间内,其中包括14个基因,有3个基因已经定位,除去保守基因外,其余基因涉及分蘖调控相关的多条途径。后续需要分析相关同源基因的功能、对候选基因进行进一步定位以及敲除、过表达等功能分析对其进行验证。