水稻产量及其构成因子对空气CO2浓度增高响应的QTL分析（英文）

自由空气CO2浓度增加设施(Freeaircarbondioxideenrichment,FACE)使得实际地模拟未来植物生长所处的CO2浓度增加环境变为可能。FACE下,作物生长和产量发生不同程度的加速和提高,而分析作物产量因子对CO2浓度增加响应的遗传基础将有利于对CO2环境变化做出敏感响应的遗传特性的认识,有利于适合未来空气CO2浓度增加环境的高产品种的培育。以粳稻品种Asominori与籼稻品种IR24的杂交组合所衍生的染色体片段置换系(CSSLs)为材料进行田间试验,分别在FACE(约570μmolCO2/mol)和正常大气(约370μmolCO2/mol)下对籽粒产量及其构成因子等数量性状位点(QTL)进行了分析。结果表明,在FACE下,Asominori和IR24的有效穗数、穗粒数和单株籽粒产量均显著高于对照下的,并且FACE下,65个置换系的变幅范围均大于对照下的;在第1,2,4,6,7,9和12染色体上检测到LOD值在2.5～5.7范围内的控制上述产量性状的20个QTL,其中有3个可以同时在FACE和正常大气下检测到,其余的则只是在某一种CO2环境下检测到。此外,还检测到2个QTL(qFT12andqGP4)存在着与环境的加性互作效应。可以推论,空气中CO2浓度的增加诱导了部分对CO2浓度敏感的QTL表达,控制水稻产量性状的QTL与CO2增加的环境发生了互作效应。预计利用分子标记辅助育种途径可以培育出适用于未来CO2浓度增加环境下的高产水稻品种。