《基於CSSSLs群體的水稻雜種優勢機理的解析和功能基因鑑定》是依託揚州大學，由梁國華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於CSSSLs群體的水稻雜種優勢機理的解析和功能基因鑑定
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梁國華
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水稻是我國最重要的糧食作物之一。水稻的高產和穩產對於保障我國的糧食安全具有重要作用。超級雜交稻育種是水稻改良的有效途徑之一，而水稻雜種優勢形成機理研究則是培育超級雜交稻的基礎並有助於加深人們對作物雜種優勢形成機理的認識。本研究組在前期工作中,培育了以強優雜交稻組合的親本9311為遺傳背景的水稻單片段代換系群體，通過重測序分析了每個株系導入片段的大小和位置,並開展了雜種優勢機理的初步研究。本項目擬利用這套水稻單片段代換系群體為基礎群體,通過測交、雙列雜交構建雜種優勢分析群體，分析不同遺傳效應對雜種優勢的貢獻率；通過回交和分子標記分析，構建雜種優勢相關基因或調控因子的漸滲系群體，利用圖位克隆方法結合轉錄組學等研究分離雜種優勢相關基因或調控因子；通過雜種優勢相關基因或調控因子的功能分析結合轉錄組學研究，闡明作物雜種優勢形成的機理和遺傳網路；利用所獲得的材料和基因資源，開展雜交水稻分子育種研究。
結題摘要
水稻雜種優勢遺傳機理還知之甚少。為此，我們利用一套重測序的128個水稻染色體片段代換系分別和水稻光溫敏雄性核不育系廣占63-4s、036S和連99S雜交，構建了4套測交系群體，分別命名為TC1-TC4（TC1為廣占63-4s×CSSLs，2009年；TC2為廣占63-4s×CSSLs，2011年；TC3為036S×CSSLs，2015年；TC4為連99S×CSSLs，2015年），進行性狀考察，結合染色體片段代換系的分子信息，對水稻雜種優勢遺傳機制展開研究，並得到了如下的結果： 1、在TC 1中，除了結實率和千粒重之外，其餘性狀均值都高於CSSLs的均值；2011年TC 2群體中，穗長、單株有效穗數和單株產量的均值表現要優於CSSLs的均值表現；TC 3與CSSLs的7個性狀均值比較發現，TC 3的穗長和單株有效穗數平均值高於CSSLs的平均值；TC 4的穗長、單株有效穗數、穗粒數和單株產量的均值都高於CSSLs。以上結果表明不同的不育系一般配合力不同，而廣占63-4s和連99s一般配合力較高。 2、我們對CSSLs與4個TCs的7個相對性狀進行相關性分析，除了單株有效穗數和結實率之外，其餘性狀在CSSLs和TCs之間存在較高的相關性，因此選擇優良的恢復系對於培育優良雜交組合至關重要。 3、根據128個染色體片段代換系及受體親本9311的性狀表型值，結合Bin-map，基於多元回歸分析方法，在2009年、2011年和2015共定位到62個產量相關性狀QTLs，根據測交系及對照組合的性狀表型值，計算雜種優勢值，共定位到97個雜種優勢相關位點，這些雜種優勢位點都被準確的定位在染色體的具體區段上，且檢測到4個雜種優勢位點簇。 4、對測交系各個表型值進行了方差分析。結果表明，株高、穗長、單株產量和千粒重的廣義遺傳率較高分別是79.85%，51.22%，76.75%和75.50%，均超過了50%。表明在雜種中，這些性狀的變異，遺傳的作用是主要的。單株穗數的廣義遺傳率最低，為21.47%，表明該性狀極易受環境的影響。株高、穗長、結實率、單株產量和千粒重這5個性狀表現為部分顯性，每穗粒數表現為超顯性。 本項目的研究結果初步解析了兩系法雜交秈稻雜種優勢可能的遺傳模式，為開展水稻雜種優勢的分子標記輔助選擇育種提供了重要分子信息。
