台灣農業研究

應用分子輔助回交選育稉稻多粒數品系之探討

作者:賴明信、李長沛、卓緯玄、顏信沐、胡凱康、吳東鴻*

摘要:

水稻粒數屬於數量性狀且無法於生育早期進行選拔,並需透過重複性田間試驗才能估計選拔效應;對此,為了加強秈、稉稻間的產量基因聚合效率並驗證目標基因座的效益,本試驗利用分子輔助回交法,將多粒數對偶基因 (Ha-Gn1) 由秈稻 ‘Habataki’ 導入國內具有良好食味的稉型稻「台農71 號」(‘Tainung 71’ or ‘TNG71’) 中,藉以評估該基因在台灣品種背景下之產能效益。近同源系選育過程中,分別使用位在Gn1 基因座旁6 個連鎖標幟作為前景選拔使用,另背景選拔共分析152 個SSR 與InDel 標幟使其標幟間距可達10.8 cM。基因型分析結果顯示,除了第1 號染色體短臂上帶有Gn1 基因座約30 cM 的長度外,該BC3F2 後裔台農71 號Gn1 品系 (TNG71-Gn1) 已大多回復為「台農71 號」的遺傳背景;而該植株的外觀農藝性狀,舉凡抽穗期、穗數與株高等均與輪迴親「台農71 號」相似,僅每穗粒數較「台農71 號」提升了26%,由105.2 (± 37.4) 增加為 133.1 (± 61.9) 粒。此外,另採用「台農71 號」第1 號染色體階層片段置換系,進一步觀察同在第1 條染色體短臂區域上的粒數基因中Gn1aGn1b 基因座與其2 次枝梗數基因座qSBN1 對於穗形結構與穎花數的關係。結果顯示,Gn1a 多粒數基因座並不影響1 次枝梗粒數,主要係提升2 次枝梗粒數且增加2 次枝梗平均粒數,而非全面性提升每穗所有枝梗上的粒數。另上游區間Gn1b 基因座,則係影響2 次枝梗數,使得每穗粒數增加。藉此亦顯示,2 次枝梗數基因座qSBN1 可細分為2 個子基因座,對2 次枝梗數的影響分別在兩親本間可達38.4% 與11.7%。上述成果,將有助稻作產能相關聚合育種以及穗形結構之選育基礎,應用分子輔助育種提升我國稻作產能。

關鍵字:水稻、粒數、分子輔助回交、產量

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最後異動時間:2021-11-23 09:38:00
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