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利用双向导入系和重组自交系定位和挖掘水稻苗期耐冷QTL和有利等位基因

         
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苗期低温冷害常造成水稻生长发育受阻,影响形态建成最终导致减产。鉴定和挖掘优良的耐冷基因,选育耐冷水稻品种,是减少冷害造成水稻产量损失的有效措施。本研究以籼稻明恢63和粳稻02428为亲本构建的双向导入系及重组自交系群体为研究材料,通过人工气候室进行苗期耐冷性鉴定,考查枯萎度和冷害恢复生长后的存活率,结合重测序构建的Bin基因型数据,进行苗期耐冷性QTL定位,3个群体在1号、4号、5号、7号和12号染色体上共检测到13个与水稻苗期耐冷性相关的QTL,解释0.36%~13.63%的表型变异。未定位到不同遗传背景下稳定表达的QTL,但有5个同时影响枯萎度和存活率的QTL被检出,分别位于1号、5号、7号和12号染色体,其中位于1号染色体12,732,139~13,202,097 bp和14,445,778~14,585,009 bp及5号染色体14,658,891~15,684,510 bp的3个QTL的LOD值都高于25,被认为是可靠的主效QTL。结合基因注释、表达谱数据和3K种质资源的苗期耐冷表型数据分析,推测位于5号染色体区间内影响枯萎度和存活率的基因很可能是已克隆的耐冷基因OsWKRY45,而1号染色体2个区间的2个基因是新基因位点,其候选基因分别是LOC_Os01g25540和LOC_Os01g25560。单倍型分析结果表明,LOC_Os01g25540的Hap2、Hap4和Hap9,LOC_Os01g25560的Hap1、Hap8和Hap10为有利单倍型。研究结果将为水稻品种耐冷分子改良提供宝贵的耐冷资源和有利基因。

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