水稻抽穗至成熟期间根系生理活性强、不早衰,是超高产和优质形成的重要保证,被列为超级稻的重要育种性状。但当前对水稻生育后期根系生理活性的发育遗传及分子机理的研究尚鲜见报道。本项目以专门为特定性状QTLs定位研究而建立的作图群体为材料,构建较饱和的分子标记连锁图谱,在抽穗至成熟的几个关键时期测定根系生理活性的动态变化,运用条件遗传效应分析方法和基于混合线性模型的QTL定位方法进行QTLs的动态定位,尽可能完整、精确地定位显著影响各性状的所有QTL,探明各个QTL在不同时间段的效应及其表达的时空秩序,从分子水平上弄清各性状在生育后期不同时间段QTLs的表达、调控和互作规律,探明一些贡献率比较高、与环境互作效应不显著的目标QTL,并进一步寻找与其更紧密连锁的分子标记。研究结果可为改进超级稻育种的策略及有效地进行水稻生育后期根系生理活性分子标记辅助育种提供亟需的理论指导和可靠依据。
水稻抽穗至成熟期间根系生理活性强、不早衰,是超高产和优质形成的重要保证。但当前对水稻生育后期根系生理活性的发育遗传及分子机理的研究尚鲜见报道。本项目以杂交组合奇妙香2号/T461产生的包括211个纯系的DH群体为遗传材料,构建了较饱和的分子标记连锁图,在2年不同的气候条件下,于抽穗至成熟的几个关键时期分别测定了根系伤流强度、伤流液中无机磷含量、伤流液中玉米素与玉米素核苷含量等3项根系生理活性指标的动态变化。运用条件遗传效应分析方法进行了QTLs的动态定位。共检测到85个加性效应QTL,其中与环境具有互作效应的QTL位点有36个。检测到上位性QTL67对,其中与环境具有互作效应的有31个QTL位点。在所检测到的所有加性效应QTL中,仅有16个在2个以上时期检测到,表明控制水稻生育后期根系生理活性的QTL以一定的时空方式表达。在灌浆期检测到1个加性效应显著的伤流液中玉米素与玉米素核苷含量QTL,贡献率达到21.6%,且不受环境影响,为进一步开展精细定位打下了基础。育成的3个强优势杂交水稻新组合正在参加省级区域试验。研究结果可为有效地进行水稻生育后期根系生理活性的分子标记辅助育种提供可靠依据