胡慧 高若愚 李志新 徐俊英 楊隆維 田雨 邱先進(jìn)，* 徐建龍

（1長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州 434025；2宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北宜昌 443004；3中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京 100081）

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，是全球一半以上人口的主食。近年來，隨著人口的迅猛增長(zhǎng)，水稻產(chǎn)量需要大幅提高［1］。再生稻是在我國(guó)南方發(fā)展起來的一種土地高效利用、資源節(jié)約的稻作模式，適宜應(yīng)用在雙季稻光溫資源不足的地區(qū)，通過提高復(fù)種指數(shù)增加產(chǎn)量［2］。同時(shí)隨著人們生活水平的提高，稻米品質(zhì)也越來越受到人們的重視［3］，其中外觀品質(zhì)直接影響稻米的商品價(jià)值。外觀品質(zhì)主要包括粒型和堊白，粒型包括粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比，堊白包括堊白粒率和堊白度［3］。再生稻不僅可以提高產(chǎn)量，也能提高品質(zhì)，尤其是可以降低堊白粒率和堊白度［4-6］。因此，理清再生稻外觀品質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)，選育外觀品質(zhì)優(yōu)良的再生稻品種，對(duì)滿足人們對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米的需求具有重要意義。

稻米外觀品質(zhì)均為數(shù)量性狀，受多基因控制。遺傳學(xué)家利用多種群體定位了多個(gè)影響稻米外觀品質(zhì)的數(shù)量性狀位點(diǎn)（quantitative trait locus，QTL），這些QTL分布于全部12條染色體上［3］。此外，水稻中還精細(xì)定位和克隆了多個(gè)影響外觀品質(zhì)的基因［7-8］，如GS3［8］、GS5、GL7/GW7、qPCG1［9］、WCR1［10］、Chalk5［11］、qPGWC-7［12］、OsbZIP60［13］、qPGC8.1［14］、qPGC8.2、qPGC9和qPGC11［15］等。但是，再生稻外觀品質(zhì)的QTL定位報(bào)道仍較少，其遺傳基礎(chǔ)尚不明晰。

稻米外觀品質(zhì)QTL的表達(dá)還受到遺傳環(huán)境和背景影響。例如，Wan等［16］利用Asomironi和IR24為親本構(gòu)建的染色體片段在8個(gè)環(huán)境中共定位到22個(gè)影響稻米外觀品質(zhì)的QTL，其中僅有9個(gè)QTL在所有環(huán)境中穩(wěn)定表達(dá)。Zhao等［17］利用Lemont和Teqing正反交構(gòu)建的兩套重組自交系在9個(gè)環(huán)境下定位到78和43個(gè)影響水稻堊白性狀的QTL，其中14和5個(gè)在不同環(huán)境中穩(wěn)定表達(dá)。Qiu等［3］利用Minghui 63和02428構(gòu)建的雙向?qū)胂翟?個(gè)環(huán)境下分別定位到41和30個(gè)影響稻米外觀品質(zhì)的QTL，其中13和10個(gè)QTL在不同環(huán)境中穩(wěn)定表達(dá)，9個(gè)QTL在兩個(gè)遺傳背景下被重復(fù)鑒定到。因此，稻米外觀品質(zhì)QTL極易受環(huán)境和遺傳背景影響，限制了其在分子育種中的應(yīng)用。

前期以秈稻明恢63和粳稻02428為親本構(gòu)建了兩套雙向?qū)胂担?］，該導(dǎo)入系已通過重測(cè)序獲得了包含4 568個(gè)Bin的基因型數(shù)據(jù)。本研究連續(xù)兩年在湖北荊州考察雙向?qū)胂殿^季和再生季的外觀品質(zhì)，結(jié)合高密度的基因型數(shù)據(jù)定位影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL，并利用分離群體對(duì)其中一個(gè)重要QTL進(jìn)行驗(yàn)證，旨在為分子育種改良再生稻外觀品質(zhì)提供遺傳基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究所用的試驗(yàn)材料為以秈稻明恢63和粳稻02428為親本構(gòu)建的兩套雙向?qū)胂担?］，明恢63是福建省三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的秈稻三系恢復(fù)系，02428是江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的粳稻廣親和品種。其中明恢63背景導(dǎo)入系（MH63-ILs）共有226個(gè)家系，02428背景導(dǎo)入系（02428-ILs）共有198個(gè)家系。

1.2 材料種植與性狀考察

2018年和2019年連續(xù)兩年將雙親和雙向?qū)胂捣N植于湖北省荊州市長(zhǎng)江大學(xué)校內(nèi)農(nóng)場(chǎng)（30.18°N，112.15°E）。每年3月20日左右播種，秧齡35 d移栽。所有材料均設(shè)2次重復(fù)，每次重復(fù)內(nèi)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每隔50個(gè)家系種植雙親作為對(duì)照。每個(gè)家系種植5行，每行10株，株行距均為20 cm，大田管理同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理。頭季稻抽穗時(shí)記錄抽穗期，并在成熟期（明恢63背景導(dǎo)入系在抽穗后30 d左右，02428背景導(dǎo)入系在抽穗后45 d左右，約8月20日）按家系混收，留樁高度約為40 cm［18］。脫種晾干后，室溫儲(chǔ)藏3個(gè)月。

頭季稻收獲前10 d施用尿素8 kg·667 m-2，收獲后保持田間淺水，并施用尿素8 kg·667 m-2。再生稻同樣調(diào)查抽穗期，并于成熟期（抽穗后25 d左右，約10月15日）按家系混收。脫種晾干后，室溫儲(chǔ)藏3個(gè)月。

參照Qiu等［3］的方法測(cè)定頭季和再生季粒長(zhǎng)（grain length in the first season，F(xiàn)GL；grain length in the ratoon season，RGL）、粒寬（grain width in the first season，F(xiàn)GW；grain width in the ratoon season，RGW）、堊白粒率（percentage of grains with chalkiness in the first season，F(xiàn)PGWC；percentage of grains with chalkiness in the ratoon season，RPGWC）和堊白度（degree of endosperm chalkiness in the first season，F(xiàn)DEC；degree of endosperm chalkiness in the ratoon season，RDEC）。選取10粒飽滿的稻谷首尾相連排成一排，不重疊不留隙，測(cè)量10粒稻谷的總長(zhǎng)度，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值即為粒長(zhǎng)。相同10粒稻谷橫向最寬處排成一排，不重疊不留隙，測(cè)量10粒稻谷的總寬度，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值即為粒寬。粒長(zhǎng)與粒寬的比值即為長(zhǎng)寬比（length to width ratio in the first season，F(xiàn)LWR；length to width ratio in the ratoon season，RLWR）。利用礱谷機(jī)（JLGJ-45，浙江省臺(tái)州市新恩精密糧儀有限公司）、精米機(jī)（JMNJ-3，浙江省臺(tái)州市新恩精密糧儀有限公司）和碎米分離機(jī)（FGS-13X20，浙江省臺(tái)州市新恩精密糧儀有限公司）將稻谷加工后保留整精米，利用大米外觀品質(zhì)測(cè)定儀（JMWT12，北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司）測(cè)量整精米的堊白粒率和堊白度。再生季粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率和堊白度與頭季對(duì)應(yīng)性狀的比值即為粒長(zhǎng)變化率（grain length ratio of RGL to FGL，GLR）、粒寬變化率（grain width ratio of RGW to FGW，GWR）、長(zhǎng)寬比變化率（length to width ratio ratio of RLWR to RLWR，LWRR）、堊白粒率變化率（percentage of grains with chalkiness ratio of RPGWC to FPGWC，PGWCR）和堊白度變化率（degree of endosperm chalkiness ratio of RDEC to FDEC，DECR）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Statistica5.5軟件［1］進(jìn)行外觀品質(zhì)性狀的描述統(tǒng)計(jì)和不同性狀間的相關(guān)性分析，利用IciMapping4.2軟件［19］中的BIP模塊定位主效QTL，閾值設(shè)定為3.0。

1.4 第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb的驗(yàn)證

明恢63背景導(dǎo)入系在第11號(hào)染色體6.19～6.79 Mb區(qū)間同時(shí)定位到影響頭季堊白粒率和堊白度、堊白粒率變化率和堊白度變化率的QTL。為了驗(yàn)證這個(gè)位點(diǎn)的真實(shí)性，在明恢63背景導(dǎo)入系中挑選了一份導(dǎo)入系DQ72，該導(dǎo)入系在第11染色體6.19～6.97 Mb為02428基因型。將DQT2與明恢63雜交，并構(gòu)建一個(gè)F2分離群體。2021年在湖北省荊州市長(zhǎng)江大學(xué)校內(nèi)農(nóng)場(chǎng)種植F2分離群體，利用明恢63和02428之間有多態(tài)性的標(biāo)記RM479鑒定群體中每個(gè)單株的基因型，基因型鑒定的方法參見文獻(xiàn)［1］。根據(jù)基因型鑒定的結(jié)果，考察兩種純合基因型每個(gè)單株頭季和再生季的堊白粒率和堊白度，并計(jì)算堊白粒率和堊白度變化率，最后利用Turkey test［1］檢驗(yàn)兩種基因型之間性狀是否存在顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙向?qū)胂翟偕就庥^品質(zhì)表現(xiàn)

兩年間頭季和再生季明恢63與02428的所有外觀品質(zhì)均表現(xiàn)出顯著差異（P<0.05）（表1），其中明恢63的粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比顯著大于02428，粒寬、堊白粒率和堊白度顯著小于02428。最終，除了2018年粒長(zhǎng)外，雙親其余所有性狀的變化率均無顯著差異。此外，雙親粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比在頭季和再生季間無顯著差異，再生季的堊白粒率和堊白度均顯著低于頭季。雙向?qū)胂等后w的外觀品質(zhì)均表現(xiàn)為連續(xù)變異（圖1），且出現(xiàn)超親分離，表明這些性狀均為數(shù)量性狀，受多基因控制。此外，兩年間頭季和再生季粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比及其變化率的變異系數(shù)均小于20%，而堊白粒率和堊白度及其變化率的變異系數(shù)均大于35%，表明堊白相關(guān)性狀受環(huán)境影響較大。

圖1 兩年間雙向?qū)胂翟偕就庥^品質(zhì)的頻數(shù)分布圖Fig.1 Frequency distributions of appearance quality traits of the reciprocal introgression lines in the first and ratoon seasons in two years

表1 兩年間親本和雙向?qū)胂翟偕镜耐庥^品質(zhì)表現(xiàn)Table 1 Performances of appearance quality traits of the parents and reciprocal introgression lines in the first and ratoon seasons in two years

兩年間同一性狀在頭季和再生季間表現(xiàn)均表現(xiàn)為顯著正相關(guān)（P<0.01）（表2），表明頭季外觀品質(zhì)好的材料再生季外觀品質(zhì)也好。兩年間同一季節(jié)下明恢63背景導(dǎo)入系粒長(zhǎng)與堊白粒率和堊白度表現(xiàn)為不相關(guān)或弱相關(guān)（|r|<0.3），其余群體的不同性狀間均表現(xiàn)出顯著相關(guān)性。其中粒寬與其他性狀的相關(guān)系數(shù)最大，表明粒寬對(duì)稻米外觀品質(zhì)影響最大，粒寬較小的材料外觀品質(zhì)較好。

表2 兩年間雙向?qū)胂翟偕就庥^品質(zhì)性狀間的相關(guān)性Table 2 Correlation coefficients of different appearance quality traits of the reciprocal introgression lines in the first and ratoon seasons in two years

2.2 再生稻外觀品質(zhì)主效QTL定位

利用雙向?qū)胂倒捕ㄎ?7個(gè)影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL（表3、圖2），包括21個(gè)和22個(gè)影響頭季和再生季外觀品質(zhì)的QTL，以及14個(gè)影響兩季外觀品質(zhì)變化率的QTL，位于全部12條染色體上。

明恢63背景導(dǎo)入系分別定位到4個(gè)頭季粒長(zhǎng)、3個(gè)頭季粒寬、4個(gè)頭季長(zhǎng)寬比、4個(gè)頭季堊白粒率、2個(gè)頭季堊白度、4個(gè)再生季粒長(zhǎng)、4個(gè)再生季粒寬、5個(gè)再生季長(zhǎng)寬比、3個(gè)再生季堊白粒率、3個(gè)再生季堊白度、5個(gè)粒長(zhǎng)變化率、4個(gè)長(zhǎng)寬比變化率、1個(gè)堊白粒率變化率和2個(gè)堊白度變化率的QTL（表3、圖2）。除13個(gè)QTL（qFGW1、qFGW11、qRGL1.2、qRGL9、qRGW10、qRLWR4、qRLWR11、qGLR3、qLWRR1、qLWRR3、qPGWCR11、qDECR5和qDECR11）外，其余QTL來源于明恢63的等位基因均可提高外觀品質(zhì)。16個(gè)QTL（qFGL3、qFGW5、qFLWR3、qFLWR5、qFPGWC5.1、qFDEC5、qRGL3、qRGW5、qRLWR3、qRLWR5、qRPGWC5、qRDEC5、qRDEC7、qGLR7、qPGWCR11和qDECR11）在兩年間被重復(fù)定位到，對(duì)表型的貢獻(xiàn)率為1.01%～65.00%；其余QTL均只在一年中被定位到，對(duì)表型的貢獻(xiàn)率最?。?.08%）。此外，有8個(gè)位點(diǎn)同時(shí)影響兩個(gè)以上性狀，例如第1號(hào)染色體3.53～3.95 Mb同時(shí)影響頭季粒長(zhǎng)、再生季堊白粒率和再生季堊白度，28.58～28.89 Mb同時(shí)影響頭季粒寬、再生季粒長(zhǎng)和粒長(zhǎng)變化率；第3號(hào)染色體16.28～17.33 Mb同時(shí)影響頭季粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比、再生季粒長(zhǎng)、粒寬和長(zhǎng)寬比；第5號(hào)染色體3.35～4.28 Mb同時(shí)影響頭季粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率和堊白度、再生季粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率和堊白度；第7號(hào)染色體24.68～25.46 Mb同時(shí)影響再生季堊白粒率和堊白度、粒長(zhǎng)變化率；第8號(hào)染色體24.37～25.43 Mb同時(shí)影響再生季粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比；第9號(hào)染色體11.77～14.01 Mb同時(shí)影響粒長(zhǎng)變化率和長(zhǎng)寬比變化率；第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb同時(shí)影響頭季堊白粒率和堊白度、堊白粒率變化率和堊白度變化率。

表3 （續(xù)）

表3 雙向?qū)胂刀ㄎ坏降挠绊懺偕就庥^品質(zhì)的QTL及其與環(huán)境的互作效應(yīng)Table 3 QTLs and environment interactions for appearance quality detected of the reciprocal introgression lines at the first and ratoon seasons in the reciprocal introgression lines

02428背景導(dǎo)入系共定位到2個(gè)頭季粒長(zhǎng)、2個(gè)頭季粒寬、4個(gè)頭季長(zhǎng)寬比、2個(gè)頭季堊白粒率、2個(gè)頭季堊白度、2個(gè)再生季粒長(zhǎng)、2個(gè)再生季粒寬、4個(gè)再生季長(zhǎng)寬比、2個(gè)再生季堊白粒率、1個(gè)再生季堊白度、1個(gè)粒長(zhǎng)變化率和2個(gè)長(zhǎng)寬比變化率的QTL（表3、圖2），分別位于第1、第3、第4、第5、第6、第7、第10和第11號(hào)染色體。其中9個(gè)QTL（qFGL3、qFGW5、qFLWR3、qFLWR5、qRGL3、qRGW5、qRLWR3、qRLWR5和qRPGWC5）在兩年間穩(wěn)定表達(dá)，對(duì)表型的貢獻(xiàn)率最大為25.00%；其余QTL僅在一年中被定位到，能解釋1.22%～23.28%的表型變異。除qFGW11、qRGL1.1、qGLR1.1和qLWRR3這4個(gè)QTL外，其余QTL來源于明恢63的等位基因可提高外觀品質(zhì)。此外，5個(gè)位點(diǎn)同時(shí)影響兩個(gè)或兩個(gè)以上性狀，例如第1號(hào)染色體3.53～3.95 Mb同時(shí)影響再生季粒長(zhǎng)和粒長(zhǎng)變化率，第3號(hào)染色體16.28～17.33 Mb同時(shí)影響頭季粒長(zhǎng)和千粒重、再生季粒長(zhǎng)和粒寬，第5號(hào)染色體3.35～4.28 Mb同時(shí)影響頭季粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率和堊白度、再生季粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率和堊白度，第7號(hào)染色體24.68～25.46 Mb同時(shí)影響再生季長(zhǎng)寬比和堊白粒率，第10號(hào)染色體6.99～10.08 Mb同時(shí)影響再生季長(zhǎng)寬比和堊白粒率。

圖2 再生稻外觀品質(zhì)QTL在染色體上的分布Fig.2 Distribution of QTLs for appearance quality traits in the first and ratoon seasons

2.3 第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb的驗(yàn)證

本研究定位的57個(gè)QTL中，有4個(gè)位點(diǎn)同時(shí)影響4個(gè)以上性狀且對(duì)表型的貢獻(xiàn)率均超過10%（表3、圖2），分別為第3號(hào)染色體16.28～17.33 Mb、第5號(hào)染色體3.35～4.28 Mb、第7號(hào)染色體24.68～25.46 Mb和第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb。前3個(gè)位點(diǎn)內(nèi)均有精 細(xì) 定 位 和 克 隆 的 外 觀 品 質(zhì) 基 因GS3［20］、GS5［21］、Chalk5［11］、GL7/GW7［22-23］和qPGWC-7［12］，最后一個(gè)為新定位到的多效性位點(diǎn)。

QTL定位結(jié)果顯示，第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb同時(shí)影響頭季堊白粒率和堊白度、堊白粒率變化率和堊白度變化率。為驗(yàn)證該位點(diǎn)的真實(shí)性，從明恢63背景導(dǎo)入系中挑選了一個(gè)攜帶02428等位基因該片段的導(dǎo)入系DQ72，該導(dǎo)入系的背景回復(fù)率為85.5%。將DQ72與明恢63雜交構(gòu)建了包含189個(gè)單株的F2分離群體。利用與該片段緊密連鎖的分子標(biāo)記RM479鑒定了分離群體中每個(gè)單株的基因型，分別獲得了43和57個(gè)明恢63和02428純合基因型的單株。明恢63純合基因型的頭季堊白粒率和堊白度分別為12.33%和6.32%（表4），顯著低于02428純合基因型的48.22%和23.57%；明恢63純合基因型的堊白粒率和堊白度變化率分別為0.47和0.32，顯著高于02428純合基因型的0.17和0.13。結(jié)果證明，第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb能影響頭季堊白性狀及兩季堊白變化率。

表4 兩種純合基因型再生稻外觀品質(zhì)性狀之間的差異Table 4 Differences of appearance quality traits in the first and ratoon seasons between two homozygous genotyping

3 討論

前期研究中，利用明恢63和02428構(gòu)建的雙向?qū)胂翟?個(gè)環(huán)境下共定位到71個(gè)影響外觀品質(zhì)的QTL［3］。這5個(gè)環(huán)境包括華南稻區(qū)和長(zhǎng)江中下游稻區(qū)的主要生態(tài)類型，雙向?qū)胂翟谶@5個(gè)環(huán)境的高溫條件下抽穗灌漿。本研究的頭季稻也是在高溫下抽穗灌漿，與之前的5個(gè)環(huán)境類似。此外，本研究的再生季抽穗灌漿環(huán)境與雙季稻的環(huán)境類似，為常溫環(huán)境。在該環(huán)境下定位到的qRGL1.1、qRGL3、qRGW3、qRLWR3、qRGW5、qRLWR5、qRPGWC5、qRDEC5、qRGL9和qRGW12與5個(gè)環(huán)境下［3］定位到的qGL1.1、qGL3.1、qLWR3.1、qGW3、qLWR5、qPGWC5、qDEC5、qGL9.1和qGW12.1位于相同區(qū)間，表明這些QTL在高溫和常溫下穩(wěn)定表達(dá)，受環(huán)境影響較小，是改良再生稻外觀品質(zhì)中可以優(yōu)先選用的遺傳資源。

本研究利用秈稻明恢63和粳稻02428構(gòu)建的雙向?qū)胂刀ㄎ涣?7個(gè)影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL，其中大部分QTL與前人報(bào)道的QTL位置相同或相近。例如，本 研 究 定 位 的29個(gè)QTL（qFGL1、qGLR1.1、qRGL1.1、qFGL3、qFLWR3、qRGL3、qRGW3、qRLWR3、qLWRR3、qFGL4、qFLWR4、qFGL5、qFGW5、qFLWR5、qFPGWC5.1、qRGW5、qRLWR5、qRPGWC5、qRDEC5、qDECR5、qFPGWC6、qFPGWC7、qFDEC7、qGLR8、qRGL9、qFLWR9、qGLR9、qLWRR9和qRGW12）與利用相 同 群 體［3］定 位 到 的17個(gè)QTL（qGL1.1、qGL3.1、qLWR3.1、qGW3、qLWR4.3、qGL5、qGW5.1、qLWR5、qPGWC5、qDEC5、qPGWC6.2、qPGWC7、qDEC7、qGL8、qGL9.1、qLWR9和qGW12.1）位于相同位置，qFLWR1與之前定位的qLWR1處于相近位置。此外，qLWRR6與Zhang等［24］定位的qGL-6處于相近位置，qGLR7、qRLWR7、qRPGWC7和qRDEC7與 已 克 隆 的GL7/GW7［22-23］和qPGWC-7［12］位置相 同，qRGL8、qRLWR8、qFLWR10、qRGW10和qRLWR10與Qiu等［25］定 位 的qGL8和qLWR10處于相近位置。這些重復(fù)鑒定到的外觀品質(zhì)性狀QTL有待進(jìn)一步精細(xì)定位和克隆，以驗(yàn)證其為同一個(gè)基因還是緊密連鎖的基因。此外，本研究還新定位到17個(gè)影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL，尤其是位于第11染號(hào)色體6.19～6.97 Mb的4個(gè)QTL（qFPGWC11、qFDEC11、qPGWCR11和qDECR11）已通過分離群體得到驗(yàn)證。后續(xù)將進(jìn)行精細(xì)定位和克隆該位點(diǎn)，為分子育種改良再生稻的外觀品質(zhì)提供基因資源。

外觀品質(zhì)是典型的數(shù)量性狀，受環(huán)境影響。其中，粒型性狀的遺傳力較高［1，26］，受環(huán)境影響較??；堊白的遺傳力較低，受環(huán)境影響較大［3］。Wan等［16］利用染色體片段定位到的9個(gè)穩(wěn)定表達(dá)的外觀品質(zhì)QTL中，控制堊白性狀的QTL僅有3個(gè)。Qiu等［3］定位到的23個(gè)在不同環(huán)境中穩(wěn)定表達(dá)的QTL中，控制粒型性狀的有15個(gè)。本研究利用雙向?qū)胂悼疾煸偕镜耐庥^品質(zhì)，兩個(gè)遺傳背景下粒型性狀的變異系數(shù)比堊白的變異系數(shù)小，也說明粒型受環(huán)境影響比堊白小。此外，本研究定位到了25個(gè)在兩年間穩(wěn)定表達(dá)的QTL，其中有8個(gè)QTL影響堊白。比較本研究與相同群體在5個(gè)環(huán)境下的外觀品質(zhì)QTL［3］定位結(jié)果，有29個(gè)QTL與之前定位的QTL位于相同或相近區(qū)間，其中僅7個(gè)QTL影響堊白。由此可見，堊白及其QTL比粒型更易受環(huán)境影響。因此，利用定位到的外觀品質(zhì)QTL改良再生稻的外觀品質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇在多個(gè)環(huán)境下穩(wěn)定表達(dá)的QTL，尤其是堊白QTL。

前人研究表明，復(fù)雜性狀的QTL表達(dá)受遺傳背景影響［27-30］，稻米外觀品質(zhì)QTL的表達(dá)也容易受遺傳背景影響。例如，Qiu等［31］以秈稻品種IR75862為供體，測(cè)258和中廣香1號(hào)為受體構(gòu)建的兩套導(dǎo)入系共檢測(cè)到23個(gè)影響粒型的主效QTL，其中兩套導(dǎo)入系中僅同時(shí)定位到3個(gè)QTL；Qiu等［3］用明恢63和02428構(gòu)建的雙向?qū)胂倒矙z測(cè)到71個(gè)影響外觀品質(zhì)的主效QTL，僅9個(gè)QTL在兩個(gè)遺傳背景下被重復(fù)定位到。本研究共定位到57個(gè)影響再生稻外觀品質(zhì)的主效QTL，其中17個(gè)QTL（占總QTL數(shù)的29.8%）在兩個(gè)以遺傳背景下穩(wěn)定表達(dá)。因此，利用主效QTL進(jìn)行再生稻的外觀品質(zhì)改良時(shí)，應(yīng)盡量選擇在不同遺傳背景下穩(wěn)定表達(dá)的主效QTL，最好將QTL定位與分子育種相結(jié)合，以提升分子改良的成功率。

外觀品質(zhì)直接決定了水稻的商品價(jià)值。定位影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL，并將其導(dǎo)入到優(yōu)良品種中，可以改良再生稻的外觀品質(zhì)，同時(shí)保持其他優(yōu)良性狀不變。本研究利用明恢63和02428共定位到57個(gè)影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL，其中大部分QTL分布于第3號(hào)染色體16.28～17.33 Mb、第5號(hào)染色體3.35～4.28 Mb、第7號(hào)染色體24.68～25.46 Mb和第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb這4個(gè)區(qū)間（圖2），這些位點(diǎn)中第3號(hào)染色體16.28～17.33Mb主要影響頭季和再生季的粒型，第5號(hào)染色體3.35～4.28 Mb同時(shí)影響頭季和再生季的粒型和堊白，第7號(hào)染色體24.68～25.46 Mb主要影響再生季的粒型和堊白，第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb主要影響頭季的堊白，明恢63等位基因在這4個(gè)位點(diǎn)均可提高外觀品質(zhì)。前3個(gè)位點(diǎn)內(nèi)均有已克隆的外觀品質(zhì)基因，第11號(hào)染色體6.19～6.97 Mb為新定位到的QTL位點(diǎn)，并通過分離群體驗(yàn)證了其真實(shí)性。因此，利用分子標(biāo)記輔助選擇將這4個(gè)位點(diǎn)的明恢63等位基因?qū)牖蚓酆系絻?yōu)良品種中，可以同步改良現(xiàn)有品種頭季和再生季的外觀品質(zhì)，獲得較好的改良效果。

4 結(jié)論

本研究利用明恢63和02428為親本構(gòu)建的雙向?qū)胂翟趦赡曛蟹謩e定位到48和26個(gè)影響再生稻外觀品質(zhì)的QTL，并利用分離群體證實(shí)了第11染色體6.19～6.97 Mb影響頭季堊白粒率和堊白度、堊白粒率變化率和堊白度變化率。