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应用与环境生物学报 ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (02): 367-376.DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2023.05028

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13个杂交水稻亲本产量性状基因等位变异

蒋平, 胡运高, 高方远, 吕建群, 刘松, 郭鸿鸣, 刘利平, 任国胜, 苏相文, 任明鑫, 任光俊, 任鄄胜   

  1. 西南科技大学生命科学与工程学院
    四川省农业科学院作物研究所
    粮油作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室
  • 发布日期:2024-10-18
  • 基金资助:
    四川省“十四五”生物育种重大科技专项(2022ZDZX0012); 成都市重点研发支撑计划(2021-YF09-00065-SN); 国家水稻产业技术体系项目(CARS-01); 主要农作物核心种质资源测序及精准鉴定评价项目资助

  • Published:2024-10-18

摘要: 提高水稻单产是增加粮食产量的重要技术途径.解析杂交水稻亲本产量性状形成的分子基础,有助于优异等位基因聚合和亲本重要性状的改良,从而进一步培育强杂种优势水稻新品种.利用二代基因组测序技术,对新育成的13个杂交水稻亲本(5个不育系,8个恢复系)进行深度基因组重测序.通过对已克隆产量性状基因的模糊性检索,获得13个亲本产量性状基因的16 180个变异位点,涉及产量性状基因404个.通过基因型–表型关联分析,取P≤6.18×10–8(0.001/16180=6.18×10–8),有7个性状与107个基因的1 459个变异位点极显著性相关联,其中有外显子区域变异位点的基因33个.依据加性效应和显性效应P值,取P值为6.18×10–8,有极显著加性效应变异位点444个,关联45个基因,分别控制千粒重、株高、穗长、粒长、粒长宽比;其中22个位点关联两个性状,涉及9个基因、3个性状.极显著显性效应变异位点784个,关联41个基因,控制单株产量、抽穗期和株高;其中47个位点在两个性状上均表现显性效应,涉及5个基因、2个性状.加性和显性效应都不显著的变异位点有216个,关联42个基因,关联性状有抽穗期和株高.依据表型均值及外显子变异位点的关联性,筛选出36个优异等位变异,其中多个优异等位变异呈现恢复系和不育系分化.上述结果表明不同的优异等位变异组合是造成杂种F1产量差异的重要原因,为产量性状的分子改良提供了理论参考和相关基因资源.(图6表3参51)

关键词: 产量性状, 分子基础, 基因组重测序, 杂交水稻

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