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水稻剑叶形态QTL定位及候选基因分析

文献类型： 中文期刊

作者： 王盛;叶涵斐;李三峰;姜嘉骥;张月;潘晨阳;周维永;陈维娴;王珂欣;戴高兴;方媛;饶玉春;王跃星

作者机构：

关键词： 水稻 ; 剑叶 ; 叶片形态 ; QTL定位 ; SNP

期刊名称：中国科学:生命科学

ISSN： 1674-7232

年卷期： 2021 年 51 卷 05 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; CSCD（2020-2021年度） ; 科技核心（2020版）

摘要： 叶片是水稻的重要器官,是进行光合作用的主要场所,而叶长、叶宽、叶面积等剑叶形态相关性状能够直接影响叶片的光合效率.研究水稻剑叶形态相关性状的QTL(quantitative trait loci)位点,并通过遗传育种的手段对水稻剑叶形态进行改良,可以为培育理想株型的水稻提供理论依据.本研究以籼稻品种华占(HZ)为父本,粳稻品种热研2号(Nekken2)为母本,杂交获得F1代后,连续自交多代得到120个重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体,将其作为实验材料.在相同且适宜的条件下培养后,对水稻分蘖期和成熟期剑叶叶长、叶宽、叶面积等性状进行考察分析,同时利用该RIL群体构建遗传图谱,对水稻分蘖期和成熟期剑叶叶长、叶宽、叶面积性状的QTL进行定位分析,共检测到35个剑叶形态相关性状的QTL.其中包含6个与剑叶叶长相关的QTL(分蘖期5个、成熟期1个),其中一个的LOD值高达6.92; 8个与剑叶叶宽相关的QTL(只在分蘖期检测到),其中一个的LOD值高达4.51; 21个与剑叶叶面积相关的QTL(分蘖期12个、成熟期9个),其中两个的LOD值分别高达6.37和4.06.对这些QTL区间内与剑叶叶长、叶宽、叶面积相关的候选基因进行定量分析,发现LOC_Os02g52040, LOC_Os03g46610, LOC_Os04g52230, LOC_Os04g44150, LOC_Os04g52479, LOC_Os09g37400, LOC_Os12g42020这7个基因在双亲间的表达量差异显著,结合亲本剑叶叶长、叶宽、叶面积的数据结果,推测LOC_Os04g52230, LOC_Os04g44150, LOC_Os09g37400, LOC_Os12g42020的高表达可能会促进水稻剑叶的增宽增长,叶面积增大,而LOC_Os02g52040, LOC_Os03g46610, LOC_Os04g52479的高表达可能抑制水稻剑叶的生长.本研究通过QTL分析,挖掘了调控水稻剑叶叶长、叶宽及叶面积的QTL位点,为培育株型优良的水稻新品种提供了参考.

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