超级稻两优培九产量及相关性状(2)
水稻的产量及其相关性状大部分数属于多基因控制的数量性状，即有一个性状由多个基因控制表达。因此利用目前常规的分离群体，如F2、重组自交系（RIL）以及加倍单倍体（DH）进行QTL定位及遗传效应分析时，虽然也可以取得一定成果，但由于这些群体过于复杂的遗传背景，分析得到的QTL位点往往并不准确，而且还会将一些效应微弱的遗传片段淹没在遗传背景的干扰之中[5]。而利用杂交、回交和分子标记辅助选择（MAS）构建的染色体片段置换系中，基因组内大部分与受体亲本完全一致，仅仅个别片段与供体亲本相似。因为其单一的遗传背景及较小的群体差异，可以消除大部分遗传背景的干扰和QTL位点之间的互作影响，极大程度上提高了QTL分析的精度与灵敏度[6]，是当前QTL定位的理想作图群体。本研究课题以培矮64S/9311染色体片段置换系为材料，将置换系与背景亲本9311杂交组配了156个杂交组合群体（CSSLHs），调查该杂交组合群体的产量相关性状，以期解析两优培九的产量形成遗传机制。
1.材料与方法
1.1试验材料
本试验以PA64S/9311 CSSLs的156个单株为基础群体，并利用这156个9311为背景能完全覆盖PA64S全基因组的置换系单株与背景亲本9311杂交获得杂种F1群体（CSSLHs），用于杂种优势QTL的定位和遗传效应分析。
1.2试验方法
于2016年将CSSLs和CSSLHs种植在南京江宁区土桥镇南京农业大学试验站。种植的材料都采用随机区组设计，每个处理种植2行，每行10株，2次重复。株距为20 cm，宽行为30 cm，窄行为16.5 cm。试验田管理同常规生产。
1.3性状调查
在家系抽穗时，记录每个处理各家系抽穗期（HD）。在成熟期，每个处理选取中间12株记录株高（PH）和有效穗数(PPP)，每个处理收取6株剪收有效穗，装在网袋中晒干后进行考种。调查单株产量（GWP），同时考察多个产量性状穗长(PL)、每穗总粒数（SPP）、结实率（SSR）和千粒重（TGW）测定。
1.4数据分析
利用QTL IciMapping v2.2软件对CSSLs及CSSLHs群体的产量及其相关性状进行 QTL分析，取LOD = 2.5为阈值检测QTL，即当LOD >2.5时，记该区间LOD值最高处所对应的位点即为1个该性状的QTL。同时，如果一个QTL在CSSLs及CSSLHs群体中均能检测到，且作用效果一致，即来自PA64S的片段在纯合和杂合状态下作用相同，加性与显性效应一致，则认为该区段有一个QTL。若作用效果相反，则该区段可能同时存在一个增效和一个减效QTL。检测到的QTL按照McCouch & CGSNL (Rice Genetics Cooperative, 2008)等方法命名。
2.结果分析
2.1 PA64S/9311群体及其对应杂种F1群体产量构成性状的表型变异
表1是两亲本PA64S、9311、CSSLs置换系群体及其对应杂种F1群体产量相关性状的表现情况。对比杂种F1群体与染色体片段置换系群体，杂种F1群体在穗长、每穗粒数、分蘖数以及单穗重等产量及相关性状方面表现较强的超亲优势，可能是由于杂种F1群体一些片段处于杂合状态产生杂种优势效应。同时，整套杂种F1群体在抽穗期、株高、结实率以及千粒重等产量及相关性状方面表现较强的杂种劣势，这可能是杂种F1群体由于一些片段处于杂合状态产生的减效效应。
表1 8个与产量相关的性状在置换系以及相应杂交F1群体中表现（2016）
Table 1 Phenotypic variation of eight yield-related traits in CSSLs and F1 hybrids（2016）
Trait PA64S 9311 CSSLs F1 hybrids
Mean SD Max Min Mean SD Max Min MPH