水稻叶片持绿性和籽粒充实度的遗传探讨
杂交水稻的推广极大的解决了世界人民的粮食问题，但是目前生产上广泛使用的一些优良组合生育后期叶片大多易早衰，导致籽粒充实不良，严重影响到品质和产量。亚种间杂交稻具有比亚种内杂交稻更大的产量潜力，但结实率低、充实度差、生育期延长和株高过高等缺点普遍存在，广亲和基因的发现和近期水稻遗传育种的研究成果已基本解决了结实率、生育期和株高的问题，充实度不良被认为是籼粳亚种间杂交稻利用的最后一个障碍。因此，增强杂交稻灌浆充实期的持绿性，延缓衰老，对于提高籽粒充实度进而提高产量具有重要意义。
本试验以籼粳交珍汕97／武育粳2号获得的双单倍体群体（double-haploidpopulation，DH系）及其分别与两亲本回交构建的两个回交群体为材料，在抽穗期（I期）及抽穗后30天（II期）从SPAD值和叶绿素含量两方面考查了水稻叶片的持绿性，将II／I期的比值来反映这一阶段持绿性的变化；籽粒收获后考查了充实度和产量等农艺性状。将三个群体的表型值和两个回交群体的中亲优势值进行了数量性状位点（quantitative trait locus，QTL）的检测及效应分析，初步分析了持绿性、充实度和产量等农艺性状的遗传基础和各性状间的相关关系。主要结果如下：
1．剑叶、倒二叶SPAD值在三个群体中一共检测到了54个QTLs，分布在除5、9和10之外的9条染色体的17个区间上，第3、6、8染色体的部分区间可以同时检测到多个QTL，说明该染色体区段在叶片SPAD值的遗传中具有重要作用。54个QTL中有39个加性位点和15个超显性位点，39个加性位点中24个位点是来自武育粳2号的等位基因具有增效的作用，15个超显性位点中，7个位点杂合基因型对表型有增效的作用。
2．剑叶叶绿素a、b含量在三个群体中一共检测到了59个QTLs，分布在除5和11之外的10条染色体的21个区间上，第3、7、8染色体的部分区间对叶绿素含量有重要作用。36个加性位点中仅14个位点是来自武育粳2号的等位基因具有增效的作用，23个超显性位点中，10个位点杂合基因型对表型有增效的作用。
3．SPAD值和叶绿素含量的QTL检测结果共同表明，在持绿性的遗传中，加性效应发挥着主要作用，除此之外，超显性作用也不可忽视；珍汕97作为一种在生长后期易早衰的籼稻品种，仍然存在大量的对持绿性有正效应的等位基因；杂合基因型并非总是对表型值有增效作用；SPAD值和叶绿素含量具有很大的相似性，都可以准确反映叶片的持绿性，但两者遗传基础存在着差别。 4．籽粒充实度在三个群体中一共检测到了8个QTLs，分布在1、3、6、8、9和10染色体上，包括5个加性位点和3个超显性位点，QTL的检测结果与前人对籽粒充实度的遗传分析的结果基本一致，即籽粒充实度主要由加性效应控制，以亲本一般配合力为主，但也受到基因互作的影响。
5．株高、抽穗期、千粒重、每穗颖花数和穗长在本试验群体中表现出了很强的杂种优势，结果发现，在检测到的所有18个超显性位点中，16个位点杂合基因型对表型有增效作用，推测这些对表型有增效作用的杂合位点是杂种优势产生的重要原因。
6．各性状间的相关分析表明，持绿性和充实度、产量多表现为负相关，并推测籼粳交后代结实率低，导致光合作用同化产物运输不畅，造成叶片中大量叶绿素的累积是负相关的主要原因。充实度和产量之间也没表现出正相关关系。
水稻;遗传育种;灌浆期持绿性;籽粒充实度;双单倍体群体;回交群体;数量性状位点
华中农业大学
硕士
遗传学
何予卿
2006
中文
S511.032
86
2007-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）