利用高密度遗传图谱定位水稻耐低氧萌发 QTL

【目的】耐低氧萌发能力是水稻直播适应性的核心性状之一。采用直播型温带粳稻品种 Francis 和多穗型优质恢复系 R998 衍生的重组自交系群体开展水稻耐低氧萌发 QTL 定位研究，旨在为直播稻品种培育提供新的有价值的基因资源，促进直播稻新品种培育和直播稻生产方式的推广。【方法】以 28 ℃ 淹水 10 cm 暗培养 7 d 的水稻胚芽鞘长、芽长和最大根长作为耐低氧萌发能力指标，通过低倍基因组重测序构建含有 3 106 个bin 标记的高密度遗传图谱，采用 WinQTL Cart 2.5 进行 QTL 扫描。【结果】低氧萌发条件下，Francis 的胚芽鞘长度和根长显著高于 R998，但是两者芽长差异不显著。构建的遗传图谱总图距为 3 646.2 cM，其中 12 号染色体标记数最少，1 号染色体标记数最多，分别为 174 个和 389 个。遗传图谱的标记平均图距为 1.21 cM，各染色体的平均图距范围为 0.68 ~1.84 cM，5 cM 以上的 Gap 比例为 0.36%。采用复合区间作图法（CIM），共检测到分布于 5 条染色体上的 6 个耐低氧萌发相关 QTL。其中，控制胚芽鞘长度、芽长和根长的 QTL 个数分别为 3、1、2 个。表型贡献率超过 10% 的 2 个 QTL 是胚芽鞘长度位点 qCL9 和芽长位点 qSL5，二者分别解释群体表型变异的 13.39% 和 10.78%。qCL9 与根长 QTL qRL2-1 的增效等位基因均来自亲本 Francis，其余 4 个 QTL 的增效等位基因来自亲本 R998。6 个 QTL 中有 3 个暂未见报道，可能是新的 QTL。【结论】Francis 和 R998 低氧萌发特性存在显著差异，双亲中均含有耐低氧萌发的增效等位基因。qCL9 和 qSL5 是分别影响胚芽鞘长和芽长的主效QTL，在直播稻分子育种中具有潜在应用价值。

Mapping of QTLs for Tolerance of Hypoxia Germination in Rice with a High-density Genetic Map