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山东农业科学2025年第08期:水稻抽穗期的QTL定位及转录组测序分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:熊佳铭;张露倩;袁红亮;易石武;周宇;阮彬洲;张丽颖;王悦;

单位:湖南农业大学农学院;萍乡市农业技术推广中心;湖南省烟草公司邵阳市公司;

摘要:抽穗期是决定水稻结实粒数的关键时期,极大影响着水稻生育进程,适时抽穗是水稻稳产的前提。为解析水稻抽穗期的遗传特性,本研究设置5月7、17、27日3个播期处理(分别标记为M7、M17、M27),对两个抽穗期相差较大的水稻品种RT与SC及其重组自交系(RILs)F_7代群体的抽穗期进行调查,分析其抽穗期性状的遗传变异特征,同时利用前期构建的遗传图谱对RILs群体进行抽穗期性状的数量性状基因座(QTL)定位,并结合RNA-seq分析挖掘调控水稻抽穗期性状的相关候选基因。结果表明,不同播期处理下的抽穗期表现出连续性变异特点,亲本及其RILs群体的抽穗期性状的变异系数均随着播期的推迟而变大,M7、M17、M27处理的变异系数分别为9.08%、9.29%、14.69%。对RILs群体M7、M17、M27处理下的抽穗期性状进行QTL分析,共检测到4个相关QTL位点,分布在3号和7号染色体上,LOD值(对数优势值)介于3.47~18.63之间,贡献率介于7.46%~26.57%之间。对2个亲本剑叶的RNA-seq结果进行分析,在QTL定位区间内共检测到70个差异表达基因,其中31个基因上调表达,39个基因下调表达。GO功能注释分析结果表明,多数差异表达基因通过参与生物过程调控水稻抽穗期,涉及细胞过程、代谢过程等。KEGG富集通路分析结果表明,差异表达基因主要参与到非同源末端连接修复、维生素B_6代谢、光合作用等调控途径。这些QTL位点和候选基因可用于进一步的精细定位和功能分析,对指导水稻抽穗期精细调控的分子育种和生产实践具有重要意义。

关键词:水稻;;抽穗期;;遗传分析;;QTL定位;;转录组测序

基金资助:湖南省自然科学基金项目(2020JJ4360);; 中国烟草总公司湖南省公司科技项目(HN2023KJ03)