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水稻(Oryza sativa)是自花授粉作物,其柱头外露率低,这一特性限制了杂交稻制种的产量。作为栽培稻的祖先种,野生稻柱头大且外露率高,具有显著的异交特性。因此,从野生稻中鉴定控制大柱头及高外露率的QTL,将能够为育种改良不育系柱头外露率提供有利基因。本研究于2016~2017年利用本课题组构建的76份短舌野生稻单片段代换系和52份南方野生稻单片段代换系,对水稻柱头的六个相关性状(柱头外露率、柱头羽状部分长度、柱头非羽状部分长度、柱头长、柱头宽、花柱长)进行了QTL鉴定,分析了各性状之间的相关性。取得的主要结果如下。(1)短舌野生稻单片段代换系柱头性状共定位65个QTLs。其中2016年早、晚季和2017年早、晚季共利用76份纯合单片段代换系共鉴定到11个柱头外露率QTLs、15个柱头羽状部分长度QTLs、8个柱头非羽状部分长度QTLs、12个柱头长QTLs、15个柱头宽QTLs、4个花柱长QTLs。所鉴定的QTLs分布于12条染色体上,其中加性效应百分率最大的是qPESb1-2,为114.52%。(2)南方野生稻单片段代换系柱头性状共定位29个QTLs。其中2016晚和2017早、晚季共利用52份纯合单片段代换系鉴定到5个柱头外露率QTLs、8个柱头羽状长度QTLs、2个柱头非羽状长度QTLs、9个柱头长QTLs、5个柱头宽QTLs。所鉴定的QTLs分布于第3、5、6、8、10、11、12号染色体上,其中加性效应百分率最大的是qSWm3-2,为21.58%。(3)柱头相关性状稳定表达的主效QTLs共61个。柱头外露率QTLs的加性效应百分率的范围为35.55%~114.52%,所有QTLs的加性效应百分率均大于30%,为主效QTLs,其中qPESb1-2的效应最大,为114.52%;柱头羽状部分长度QTLs的加性效应百分率的范围为9.39%~30.74%,加性效应百分率大于15%的主效QTLs有15个,其中qSBPb4-1的效应最大,为30.74%;柱头非羽状部分长度QTL的加性效应百分率的范围为14.52%~33.29%,加性效应百分率大于20%的主效QTLs有7个,其中qSNBPb10-1的效应最大,为33.29%;柱头长QTL的加性效应百分率的范围为10.10%~24.36%,加性效应百分率大于15%的主效QTLs有7个,其中qSLb4-1的效应最大,为24.36%;柱头宽QTL的加性效应百分率的范围为13.73%~31.47%,加性效应百分率大于20%的主效QTLs有8个,其中qSWb6-1的效应最大,为31.47%;花柱长QTL的加性效应百分率的范围为13.40%~19.28%,加性效应百分率大于15%的主效QTLs有1个,其中qSTYLb1-2的效应最大,为19.28%。(4)水稻柱头性状的相关性。柱头六个器官性状的相关系数范围为-0.143~0.941。其中柱头羽状部分长度、柱头非羽状部分长度、柱头长和柱头宽四个性状两两极显著正相关,柱头羽状部分长度与柱头长的相关性最大,相关系数达0.82以上;花柱长与其余柱头性状呈负相关关系;柱头外露率与柱头非羽状部分长度、柱头宽正相关,相关系数分别为0.058、0.082,与柱头羽状部分长度、柱头长相关性不明确。