主要农作物粒重的研究进展.doc

　　主要农作物粒重的研究进展 王春芳1，4，张温典1，姚钢乾2，刁现民3，智 慧3，李 伟4 （1．河北民族师范学院化学系，河北 承德 067000；2．承德广播电视大学，河北 承德 067000；3．中国农业科学院作物科学研 究所，北京 100081；4．河北省农林科学院谷子研究所/国家谷子改良中心/河北省杂粮研究实验室，石家庄 050035） 摘要：粒重是作物的重要产量性状之一，研究作物粒重的遗传机制有利于认识作物驯化过程，并为提高作物产量的相关研究奠定基础。以水稻、玉米、小麦等重要作物的粒重研究为例，对与粒重相关的基因以及粒重形成的遗传和生化机理进行了综述。 .jyqkin3， ZHI Hui3， LI illet Crops， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences/National Foxtail Millet Improvement Center/Minor Cereal Crops Laboratory of Hebei Province， Shijiazhuang 050035， Hebei， China） Abstract： Grain portant yield traits of main crops. Studying geic mechanism of grain ain crops is helpful for understanding domestication process of crop， and laying a foundation for improving crop yield． Taking studies on grain portant crops as examples， the authors summarized the grain ation and biochemical mechanism of grain echanism； gene 收稿日期：2014－07－25 基金项目：国家自然科学基金项目；河北省承德市财政局科研项目（CZ2013009）；河北省农林科学院科学技术研究与发展计划项目（A2012030102） 简介：王春芳（1983－），女（满族），河北承德人，讲师，硕士，主要从事分子生物学研究，（）0314－2370138（电子信箱） [email#160;protected]．；通信，李 伟，副研究员，硕士，主要从事谷子分子生物学研究，（）0311电子信箱） [email#160;protected]．。 重要作物如水稻、玉米、小麦等作物产量、质量的高低直接关系到粮食安全，因此提高作物的产量和质量是育种改良最重要的目标之一。作为产量三要素之一的粒重是提高作物产量的关键，而产量性状是多基因控制的复杂性状，目前仅有少数几个基因得到克隆和功能鉴定，这些基因所编码的蛋白不同、行使的功能也各异。通过这些研究初步了解了与粒重相关的产量性状形成的遗传机理。今后需要进行大量的基因定位或突变体的鉴定，分析相关基因的生物学功能，逐步阐明与粒重相关的产量性状形成的复杂遗传机理，为作物高产分子育种提供坚实的理论依据。 1 水稻粒重的研究 粒重是影响水稻产量的重要因子。影响水稻粒重的因素有很多，例如粒长、粒宽、粒型、单穗粒数和容重等都可以改变水稻的粒重。增加水稻子粒的体积和提高子粒的充实度可以提高粒重，增加产量。近几年来，随着分子标记技术的发展和应用，水稻粒重基因的定位已有许多相关报道。 徐建龙等［1］应用292个Lemont/特青的重组自交系（RILs）群体检测到影响千粒重的11个数量性状位点（QTL），分别位于第1、2、3、4、5、10和第12染色体上，联合贡献率为53．9％。林荔辉等［2］利用以两个籼稻品种H359和Acc8558为亲本杂交建立的RIL群体检测到16个与粒重有关的QTL，分布在8条不同的染色体上，可解释81．4％的表型变异，其中有5个QTL分布在第3染色体上。吴秀菊等［3］利用以粳稻Asominori为遗传背景的染色体片段置换系（CSSLs）群体，在多个环境下对稻谷粒重和精米粒重等性状进行了QTL定位，在5个环境下共检测到6个与粒重相关的QTL，分布于第1、6、7和第8染色体上，对表型变异的贡献率介于13％～35％之间。赵彦宏等［4］以水稻“珍汕97B×明恢63”的F1杂种（汕优63）所衍生的永久F2群体为材料，对单穗粒重进行QTL定位分析，共检测到9个与单穗粒重相关的QTL，其中7个具有环境互作效应，并证明上位性是控制水稻单穗粒重遗传变异的重要遗传组分之一。樊叶杨等［5］通过14个水稻胚乳淀粉合成积累的相关基因和42个预测的相关基因，与千粒重QTL位