一新的水稻粒厚主效QTL——qGT2的精细定位与育种利用

水稻是我国主要的粮食作物，而稻谷粒形是稻米品质和产量的主要影响因素之一。粒形包括粒长、粒宽、长宽比和粒厚，由于粒长和粒宽QTL的定位已有不少报道，而粒厚的遗传研究相对薄弱，因此，水稻粒厚QTL的精细定位对水稻高产和优质育种具有重要的指导意义。本研究利用粳稻春江06和籼稻台中本地1号为亲本的F2群体和DH群体，检测到两个环境下两群体中共有的控制粒宽和粒厚的主效QTL各2个，其中qGT2为一新的粒厚主效QTL。在QTL初定位的基础上，通过两亲本的基因组重测序设计分子标记，利用与台中本地1号连续回交产生的qGT2-NIL近等基因系群体BC3F3和BC3F4对这一新的水稻粒厚主效QTL进行精细定位，并在细胞学水平上开展稻谷的比较研究，同时将此主效QTL与已克隆的穗形QTL/基因加以分子聚合，为超级稻育种的分子设计提供依据。

高产优质水稻一直是育种家们追求的目标，也是我国粮食安全的重要保证。稻谷粒形是稻米品质和产量的主要影响因素之一。作为粒形指标的粒厚，其遗传研究相对薄弱，因此，对水稻粒厚的遗传分析及粒厚QTL的精细定位显得十分必要。我们利用两套群体，即亲本台中本地1号和春江06构建的DH群体和亲本培矮64s和93-11的RIL核心群体，在杭州和海南两地均检测到一新的控制稻谷粒厚的主效QTL——qGT2。并且，利用扩大的RIL群体和大规模的BC2F2群体，发展了新的SNP标记和INDEL标记，最终将该粒厚主效QTL精细定位在约50 kb的物理距离内，构建了qGT2所在区间的饱和物理图谱。同时，通过对稻谷的石蜡切片在组织细胞学水平上解释了培矮64s和93-11两亲本粒厚的差异，即内外颖壳接合处细胞数目增多是93-11稻谷粒厚大于培矮64s的直接原因。运用SSR和STS等分子标记结合常规的杂交和回交技术，分子聚合了水稻粒厚主效QTL——qGT2和已定位克隆的穗形QTL/基因，已筛选获得优质高产聚合系2份。该研究为进一步克隆该粒厚主效QTL打下了坚实基础，也为水稻的高产优质育种提供了宝贵材料。相关研究已发表文章两篇，授权国家发明专利一项。