水稻RIL群体的几个产量相关性状研究

水稻RIL群体的几个产量相关性状研究

程江;向关能;郑常祥

【摘 要】为评价用水稻Ⅱ-32 B和特青构建的F7重组自交系(Recomb高二数学知识点总结 inant

inbred line,RIL)后代群体,为后期水稻产量相关性状的数量性状位点(Quantitative

trait locus,QTL)定位研究提供依据,调查了该群体的单株产量、千粒重、主穗粒数、

主穗结实率、主穗长度、有效穗、株高和全生育期8个产量相关性状,对这8个性

状在群体中的表现用DPS 7.05软件进行了描述性统计和相关分析,并构建了频次分

布图.结果表明,调查的8个性状间存在不同程度的相关,在后代群体中表现为微效多

基因控制的数量性状,8个性状均可进行QTL定位分析.

【期刊名称】《种子》

【年(卷),期】2013(032)005

【总页数】4页(P85-88)

【关键词】水稻;重组自交系;产量相关性状

【作 者】程江;向关能;郑常祥

【作者单位】贵州省旱粮研究所,贵阳 550006;贵州省水稻研究所,贵阳 550006;贵

州省旱粮研究所,贵阳 550006

【正文语种】中 文

【中图分类】S511

产量相关性状是典型的数量性状。随着分子生物学的发展，数量遗传学进入了分子

数量遗传学发展阶段。研究控制数量性状的基因或调控因子在DNA分子上的位置，

即QTL定位，从而逐步使人类更有力、更直接地操纵数量性状，更好地满足人类

的需求是国际上最近10 多年来的研究热点之一。

开展QTL定位研究首先要建立一个分离群体[1,2]。分离群体包括多种类型，目前

最常用的是F2群体和回交群体[3～5]。这2种类型的群体由于不能持续提供用于

图谱构建的DNA和表型性状调查的植株，因而不能连续使用[6]。而由于RIL群体

是利用性状间差异较大的亲本材料杂交，其后代经过多次自交而建立起来的一种作

图群体，群体中每个个体都是纯合的，所以是一个可永久性使用的分离群体用，是

数量性状基因定位重要群体[7,8]。而由于在群体构建过程中随机取样以及多代连

续选择，自然选择和环境条件的作用影响群体结构，因此利用构建群体进行遗传作杨梅几月份成熟

图前应对其作初步评价。

本研究在由水稻Ⅱ-32 B和特青构建的F7代RIL群体的基础上，对亲本及群体的

单株产量、千粒重、主穗粒数、主穗结实率、主穗长度、有效穗、株高和全生育期

8个产量相关性状进行了调查研究，旨在用QTL定位的3组概率分析法与目前常

用的QTL定位方法的比较研究提供依据。

供试材料为水稻Ⅱ-32 B、特青以及从这2个材料组配的F1杂交种派生出的包含

159份F7RIL的分离群体，该材料由贵州省农科院水稻研究所提供。

于2010年在贵州省贵阳、遵义、思南3地播种亲本Ⅱ-32 B、特青和159份

F7RIL的分离群体。调查植株株高、全生育期、单株产量、千粒重、主穗粒数、主

穗结实率、主穗长度、有效穗等8个性状。

利用DPS 7.05软件对该RIL群体的8个性状进行描述性统计和相关分析，并绘制

频次分布图。统计参数包括：平均值、标准差、偏度、峰度、变异范围及变异系数。

采用1年3点数世界杯对阵 据的平均值对亲本及159个RIL分离群体的8个产量相性状进行

描述性统计分析(表1)，结果表明,2个亲本性状间存在不同程度的差异，单株产量

和主穗粒数差异较大。其中特青的单株产量、主穗粒数、有效穗、株高和全生育期

均高于Ⅱ-32 B，而其他性状均低于Ⅱ-32 B。从RIL分离群体均值来看，单株产

量、主穗粒数、主穗结实率、主穗长度、株高以及全生育期6个性状的平均值介

于2个亲本之间，有效穗的平均值低于双亲而千粒重的平均值略高于双亲。8个性

状的偏度和峰度绝对值均小于1，表明这8个性状的观测值在群体中呈现连续变异。

另外，从这8个性状的变异范围和变异系数的统计可看出，各性状存在不同程度

的变异，变异系数在5.53%～16.83%之间，这表明控制这8个性状的基因在数量

和效应方面可能存在差异。

根据159个RIL后代群体8个产量相关性状的平均值，对单株产量、千粒重、主

穗粒数、主穗结实率、主穗长度、有效穗、株高及全生育期8个性状进行相关分

析结果表明，各性状之间存在不同程度的相关(表2)。

单株产量与主穗粒数、主穗结实率、有效穗及株高呈极显著正相关，与其他性状呈

不显著的正相关关系。千粒重与主穗结实率呈显著正相关，与主穗粒数和主穗长度

呈极显著负相关，与全生育期呈显著负相关，与有效穗和株高的相关性均不显著。

主穗粒数与主穗长度、株高和全生育期呈极显著正相关，与主穗结实率和有效穗呈

极显著负相关。主穗结实率与主穗长度、全生育期呈极显著负相关，与株高的负相

关性不显著，与有效穗的正相关性不显著。主穗长度和有效穗呈极显著负相关，说

明有效穗穴越少主穗长度越长，与株高和全生育期呈极显著正相关关系，说明株高

和全生育期对主穗长度的影响极大。有效穗与株高和全生育期均呈极显著负相关，

株高和全生育期呈极显著正相关。

以单株产量为主变量，其他性状为自变量，对水稻产量相关性状进行通径分析。通

径分析剖析了相关系数，把相关系数分解为直接作用和间接作用两部分，从而明确

各性状对单株产量的重要性。由表3可知，各产量性状对单株产量直接贡献的大

小顺序为主穗粒数>有效穗>主穗结实率>千粒重>全生育期>株高>主穗长度。除

主穗长度外，其他性状对单株产量的贡献均为正向作用，其中主穗粒数、有效穗、

主穗结实率和千粒重在单株产量构成中占有十分重要的地位。

基于RIL群体中的8个产量相关性状的统计数据，利用DPS 7.05软件绘制频次分

布图，结果如图1所示(横坐标为RIL群体的性状平均值，纵坐标为RIL数)。

在RIL后代群体中，8个产量相关性状在后代中的表现是连续的，都呈现出正态分

布，说明这些性状是由微效多基因控制的，表现为数量性状遗传。该8个性状的

统计数据可进一步用于QTL作图分析。但是它们在后代群体中的分离表现并不完

全一致。单株产量、主穗粒数、主穗结实率和全生育期在RIL后代群体中的分布大

部分介于2个亲本之间；而其他4个性状在RIL后代群体中的分布基本位于双亲2

侧。8个性状在RIL群体中均无明显的超亲优势。

研究表明，产量等相关性状属于数量性状，数量性状受环境影响较大，应在多种环

境条件下进行鉴定，才能正确评价性状表现[9]，本试验采用了1年多点的试验方

法，将试验误差减少到最小，能够正确评价RIL后代群体的性状表现。

各性状间的相关及通径分析表明，主穗粒数、主穗结实率和有效穗与单株产量均为

极显著正相关，各产量性状对单株产量直接贡献最大的是主穗粒数，其次为有效穗、

主穗结实率和千粒重，研究结果与前人的结论大致相同[11～13]，表明主穗粒数、

有效穗、主穗结实率和千粒重在单株产量构成中占有十分重要的地位，在对产量性

状做QTL定位时，可主要关注这4个性状。

研究表明，理想的RIL作图群体应具备系间性状变异大、系内性状稳定的典型特征

[14,15]。本研究中RIL后代群体的产量及相关性状均存在较广泛的变异，变异系

数在5.53%～16.83%之间，说明该群体符合理想RIL作图群体的标准。从水稻产

量性状的偏度、峰度以及频次分布图可以看出，所有性状的偏度和峰度绝对值均小

于1，频次分布图呈正态分布，而后代群体表现为正态分布是朗读者第三季 数量性状的遗传特点

[10]， 说明调查研究的8个水稻产量相关性状在后代群体中的遗传都是受微效多

基因的数量性状座位控制的，可以进行遗传图谱构建和QTL定位。此外，重组自

交系群体是由2个亲本杂交不施加选择而产生的，遗传背景清楚，可以在很大程

度上消除遗传背景的干扰，能够较为准确地反映水稻产量性状的相关关系。

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