中国栽培稻微核心种质耐低氮胁迫的遗传评价和氮高效相关QTL/基因的关联分析

利用来自12条染色体的218个SSR或InDel标记对一套源自中国栽培稻微核心种质及部分育成品种群体进行了基因型分析。其中来自与全基因组的相互间不连锁的52个标记用于对群体进行结构分析。基于形态特征和分子标记数据的遗传距离聚类和模型估算，该套群体被分为两个亚群，对应于籼粳亚种。. 对部分农艺和产量相关性状进行表型鉴定，包括抽穗期、株高、穗长、有效穗数、每穗实粒数、每穗颖花数、着粒密度、结实率、谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、百粒重，分别在两年不同地点中进行，对所有鉴定的性状，采用嵌套方差分析剖析来自试验、亚群和亚群内品种间的表型变异。对于穗长、有效穗数、谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、百粒重和单株籽粒产量，籼稻和粳稻亚种间存在极显著差异。群体结构的效应即亚种所解释的变异在所有鉴定性状中变幅为0.79%-73.67%，各性状广义遗传力的变幅为33.97%-97.99%。. 基于全基因组218个多态性位点，考虑群体结构和亲缘关系，采用混合线性模型，在P≤0.01水平下，分别在E1（杭州）和E2（海南）两环境，N300（300kg urea/ha）、N150（150kg urea/ha）和N0（0kg urea/ha）三种氮肥水平下，对单株穗数（PNPP）、穗长（PL）、单穗实粒数（GNPP）、单穗总粒数（FGPP）、结实率（SFP）、百粒重（HGW）、单株产量（GYPP）、地上部生物学产量（SDW）和植株含氮量（NCP）等9个性状表型值与多态性位点进行关联分析。每次试验中各性状在全基因组范围内检测到6-26个显著关联的标记位点，分布于全部12条染色体上。这些显著关联位点中，大部分位于其他研究中定位到的QTL或基因所在区间。研究得到的这些材料标记信息和定位结果可应用于水稻氮高效分子聚合育种。