水稻葉形控制基因的挖掘及分析*

饒玉春， 胡 娟， 金哲倫， 胡錦春， 鄧琳杰， 周 純， 葉 珺

(浙江師范大學(xué) 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,浙江 金華 321004)

0 引 言

糧食是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，糧食的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)是社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件[1].水稻(Oryzasativa. L)是中國(guó)的主要糧食作物，自從20世紀(jì)60年代半矮桿利用和70年代雜種優(yōu)勢(shì)利用使我國(guó)水稻單產(chǎn)發(fā)生了2次革命性飛躍以后，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，水稻產(chǎn)量的提高出現(xiàn)了瓶頸[2].楊守仁[3]于1996年提出了株型育種與雜種優(yōu)勢(shì)利用相結(jié)合的超級(jí)稻育種技術(shù)路線，近20年的實(shí)踐證明，該作物育種方式進(jìn)一步提升了水稻單產(chǎn)，已成為目前不斷挖掘水稻增產(chǎn)潛力，突破產(chǎn)量瓶頸的共識(shí)策略.近年來(lái),隨著分子生物學(xué)和基因組學(xué)的不斷發(fā)展，新的技術(shù)手段和方法層出不窮，與產(chǎn)量等優(yōu)異性狀相關(guān)的基因不斷地被挖掘、克隆與分析，并應(yīng)用于具體的育種實(shí)踐中，展現(xiàn)出了巨大的增產(chǎn)潛力.

良好的個(gè)體株型是水稻高產(chǎn)的必備條件.水稻葉片作為光合作用的主要場(chǎng)所，對(duì)水稻的產(chǎn)量起著決定性作用.株型育種的核心思想之一就是盡可能地提高作物的葉面積指數(shù)，提高群體的光合效率和物質(zhì)生產(chǎn)能力[4].目前，對(duì)于優(yōu)良葉形性狀相關(guān)的遺傳和分子機(jī)理探索更是國(guó)內(nèi)外株型育種研究的熱點(diǎn).因此，不斷地挖掘與分析水稻葉形調(diào)控基因，并通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇等技術(shù)手段，將其運(yùn)用到作物育種研究中，具有十分重要的學(xué)術(shù)與應(yīng)用價(jià)值[5].這里主要從水稻葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積及葉片卷曲度等4個(gè)方面綜述水稻葉形調(diào)控基因和數(shù)量性狀位點(diǎn)(quantitative trait locus,QTLs)的研究進(jìn)展，對(duì)已經(jīng)克隆的葉形基因和QTLs的功能進(jìn)行了梳理和總結(jié)，并對(duì)其研究前景作出了展望，以期為挖掘水稻葉形控制基因和理想株型育種提供參考，進(jìn)一步提高我國(guó)水稻的產(chǎn)量.

1 水稻葉形概述

葉片是水稻最重要的器官之一，葉形性狀關(guān)系到水稻的各項(xiàng)生理功能和最終產(chǎn)量.近年來(lái),水稻葉形生理生化調(diào)控機(jī)制相關(guān)研究保持著較高的熱度，同時(shí)也為水稻理想株型育種研究提供新的思路與參考.以下較為簡(jiǎn)略地綜述了水稻葉形的分類，葉形對(duì)水稻各項(xiàng)生理功能的影響及水稻葉形育種研究進(jìn)展與趨勢(shì)，以表明葉形研究的意義與價(jià)值.

1.1 水稻葉形分類

水稻葉片形態(tài)包括葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、葉周長(zhǎng)、葉厚、葉片卷曲度、葉傾角等性狀[6-10].不同葉形性狀的調(diào)控基因共同參與到水稻葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)建成和生理功能的發(fā)揮，并且不同的葉形性狀在生理形態(tài)表現(xiàn)和遺傳基礎(chǔ)上也存在一定的關(guān)聯(lián)性，如葉片窄而短的一般表現(xiàn)為直立葉，寬且長(zhǎng)的則多為披垂葉，葉片卷曲有利于葉片的直立等[11-12].

1.2 葉形對(duì)水稻生理功能的影響

葉形的改變會(huì)影響到水稻的光合作用、蒸騰作用和抗逆性等多項(xiàng)生理功能，極大地影響到水稻的生長(zhǎng)與產(chǎn)量[12].比如葉片主維管束(中脈)的發(fā)育情況直接影響到葉片的直立性和披垂度[13].葉片的挺拔度可以通過(guò)適當(dāng)改良葉片寬度等性狀而得到改善，進(jìn)而調(diào)整整個(gè)植株的受光狀態(tài)，有效增加葉面積指數(shù)，進(jìn)一步挖掘出水稻的產(chǎn)量潛力.

1.2.1 葉形對(duì)水稻光合速率的影響

水稻葉片的光合作用受到多種葉形性狀共同影響.從光合有效輻射傳輸角度看，葉片卷曲會(huì)減小冠層上部的遮光葉面積，進(jìn)而改善中、下部冠層的受光條件.從整個(gè)冠層結(jié)構(gòu)來(lái)看，葉傾角和葉片卷曲度會(huì)使冠層的葉面積密度發(fā)生改變[14].葉片的適度卷曲能夠有效保證葉片的直立性，改善葉片的受光狀態(tài)，增強(qiáng)光合，延遲葉片衰老，有效解決葉長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致披垂度增加的問(wèn)題.直立葉片兩面受光，透光率較披垂葉高，有效提升了葉面積指數(shù)，利于產(chǎn)量的增加.

松島省三等[15]提出的“理想稻”株型育種中便指出上部三葉要短、厚、直立，并通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)直立葉群體比彎曲群體的光合效能要多出11%～17%.郎有忠等[16]對(duì)卷葉的研究得出，卷葉的群體光合速率在適宜的高密度條件時(shí)大大超出展葉.孫虎聲[17]的研究得出，卷葉的氣孔導(dǎo)度與胞間CO2濃度均大于展葉，卷葉的光合作用速率大于展葉.角田重三郎[18]曾證明，厚葉品種中含有更多的葉肉細(xì)胞和 RUBP 羧化酶，其光合強(qiáng)度明顯地高于薄葉品種.

1.2.2 葉形對(duì)水稻蒸騰速率的影響

葉形性狀對(duì)蒸騰作用的影響相關(guān)研究相對(duì)較少.孫虎聲[17]的研究表明，在齊穗前，卷葉與展葉的葉片蒸騰速率沒有顯著差異，但在齊穗后，卷葉的蒸騰速率一般都比展葉大.其原因可能是，齊穗后的水稻卷葉品種葉片的生理活動(dòng)比展葉強(qiáng)，蒸騰速率相應(yīng)偏高，且卷葉可能使其蒸騰作用對(duì)外界環(huán)境條件變化更敏感.通過(guò)蒸騰速率對(duì)光強(qiáng)的響應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)光強(qiáng)較小時(shí)，展葉的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均小于卷葉；當(dāng)光強(qiáng)較大時(shí)，展葉氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率則超過(guò)卷葉，且隨光強(qiáng)上升的速率也比卷葉快.

1.2.3 葉形對(duì)水稻抗逆性的影響

水稻葉形性狀中，葉片厚度對(duì)抗風(fēng)性有一定影響，葉片較厚，其韌性較強(qiáng)，因而葉片厚度適當(dāng)?shù)娜~片具有比薄葉片表現(xiàn)為更強(qiáng)的抗風(fēng)性，不易折斷.卷葉水稻品種比展葉品種更耐高溫、更耐旱[18].也有研究提出，卷葉對(duì)延緩葉片衰老進(jìn)程、延長(zhǎng)葉片功能期，尤其是中下部葉片功能期具有一定的作用.

1.3 水稻葉形育種

葉形是株形的重要組成部分，在水稻育種領(lǐng)域，先后有多位育種專家提出了水稻高產(chǎn)理想株型模式，無(wú)一例外都提及葉片形態(tài)的選育.Donald[19]于1968年首次提出理想株型育種的概念，隨后水稻理想株型研究日趨深入.袁隆平院士提出的上部三葉(劍葉、倒二葉、倒三葉)要“長(zhǎng)、直、窄、凹、厚”，這些葉片形態(tài)特征意味著能夠產(chǎn)生足夠的同化物，是超高產(chǎn)的基礎(chǔ)[20].楊守仁[3]于1996年提出了采用株型育種與雜種優(yōu)勢(shì)利用相結(jié)合的超級(jí)稻育種技術(shù)路線.株型改良與雜種優(yōu)勢(shì)相結(jié)合的作物育種方式經(jīng)過(guò)20多年的育種實(shí)踐檢驗(yàn)，已充分證明其可行性與正確性.中國(guó)的超級(jí)雜交水稻育種計(jì)劃目前已進(jìn)入第5期育種攻關(guān)，目標(biāo)產(chǎn)量指標(biāo) 16 t/hm2，水稻葉形改良育種正不斷助力于水稻增產(chǎn)潛力挖掘[20].

2 水稻葉形控制基因遺傳研究

水稻葉形控制基因的相關(guān)研究對(duì)于剖析水稻葉形性狀的分子遺傳機(jī)理具有重要的研究?jī)r(jià)值，并且通過(guò)對(duì)葉形控制基因的定位和克隆，應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇等技術(shù)手段，能夠有效聚合有利基因，培育出包含葉形在內(nèi)的眾多優(yōu)良農(nóng)藝性狀的水稻新品種.近年來(lái)，水稻葉形控制基因遺傳研究領(lǐng)域已取得了較大的進(jìn)展，因此，接下來(lái)較為詳細(xì)地綜述了當(dāng)前水稻葉形控制基因遺傳分析和葉形控制基因/QTLs定位研究進(jìn)展情況，篩選并舉例陳述一些已克隆的葉形性狀控制基因及其功能，以期為將來(lái)葉形控制基因挖掘與分析和育種研究提供參考.

2.1 葉形控制基因遺傳分析

已有遺傳研究結(jié)果表明，水稻葉形相關(guān)性狀，如葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、葉卷曲度、葉傾角等都顯示為典型的數(shù)量性狀，且易受到生長(zhǎng)環(huán)境的影響[21-22].夏仲炎[23]和馬達(dá)鵬等[24]報(bào)道了粳稻劍葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積等性狀是由微效多基因控制的數(shù)量性狀，且具有較高的遺傳力.晏月明等[25]研究了11個(gè)秈稻雜種劍葉性狀的遺傳特點(diǎn)，認(rèn)為劍葉長(zhǎng)、寬和葉面積至少受2對(duì)基因控制，其遺傳力為60%～90%.曾建平[22]檢測(cè)到控制水稻葉形性狀相關(guān)QTLs位點(diǎn)44個(gè)，有7個(gè)QTLs的貢獻(xiàn)率大于15%，只有1個(gè)QTLs的貢獻(xiàn)率超過(guò)20%，因而所研究的性狀都為典型的數(shù)量性狀，由多個(gè)微效基因控制.蔡晶[26]分別以日本晴、TN1、II-32B與田間自主發(fā)現(xiàn)的突變體為親本，利用F2代分離群體，分別對(duì)劍葉的長(zhǎng)、寬性狀進(jìn)行了遺傳分析.結(jié)果表明：在卷葉/日本晴的F2群體中，突變體的卷葉性狀應(yīng)由一個(gè)不完全顯性基因控制；在超長(zhǎng)劍葉/TN1的F2代群體中，超長(zhǎng)劍葉可能是由一個(gè)不完全顯性基因控制；通過(guò)超寬劍葉突變體分別與日本晴、TN1和II-32B構(gòu)建的F2代群體的遺傳分析表明，該超寬劍葉性狀表現(xiàn)為連續(xù)變異，受多基因控制.

2.2 葉形控制基因及QTLs定位研究進(jìn)展

迄今為止，國(guó)內(nèi)外的研究者利用各種不同類型的遺傳群體，已實(shí)現(xiàn)較多的葉形性狀QTLs定位及部分基因的克隆.根據(jù)www.Gramene.org網(wǎng)站提供的QTLs定位信息，目前已定位到較多水稻葉形性狀相關(guān)的QTLs，其中葉長(zhǎng)112個(gè)、葉寬111個(gè)、葉面積39個(gè)、葉卷曲度39個(gè)、葉傾角27個(gè)等.

2.2.1 葉長(zhǎng)基因及QTLs定位研究進(jìn)展

水稻葉片(倒一葉、倒二葉、倒三葉)長(zhǎng)度是受多基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀.根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站 www.ricedata.cn 公布的數(shù)據(jù)，目前已成功克隆了控制水稻葉長(zhǎng)性狀相關(guān)基因16個(gè)，分別位于1,3,4,5,6,9,12號(hào)染色體上.Koumoto等[27]通過(guò)研究分蘗芽生長(zhǎng)受到抑制的水稻單孽突變體moc2，發(fā)現(xiàn)這是由于Tos17逆轉(zhuǎn)座子插入到編碼胞質(zhì)果糖-1,6-二磷酸酶(FBP1)的第4外顯子中，導(dǎo)致移碼而提前產(chǎn)生終止信號(hào).moc2突變體是FBP1功能缺失突變體.在蔗糖合成途經(jīng)中，胞質(zhì)FBP酶活性缺失會(huì)導(dǎo)致蔗糖供應(yīng)不足，很可能因此導(dǎo)致moc2突變體分孽芽生長(zhǎng)受到抑制，進(jìn)一步導(dǎo)致植株矮化，葉色淡綠，葉片短而窄，穗子小、穗粒數(shù)減少等性狀.Fang等[28]從EMS處理的粳稻品種中花11群體中分離得到了一個(gè)水稻莖部發(fā)育提前終止的突變體，命名為mini1.利用分離群體分組分析和圖位克隆方法，Mini1基因最終被精細(xì)定位在9號(hào)染色體上48.6 kb的區(qū)間內(nèi).序列分析表明在這個(gè)區(qū)域內(nèi)有一個(gè)堿基G突變?yōu)锳，導(dǎo)致表達(dá)的氨基酸由甘氨酸(Gly)突變?yōu)樘於彼?Asp).與野生型相比，mini1的莖尖分生組織(SAM)分裂停止，并導(dǎo)致地上部生長(zhǎng)停止，而根部沒有明顯變化，葉片和葉鞘變短，葉尖枯萎，突變體在灌漿后一段時(shí)間停止生長(zhǎng)并死亡.已克隆的Mini1基因與MOC2基因在分子作用機(jī)理上存在共通之處，都是通過(guò)抑制分蘗芽或莖尖生長(zhǎng)，導(dǎo)致地上部生長(zhǎng)停止，都作為控制葉長(zhǎng)和葉寬的微效基因，參與到葉片大小形態(tài)建成過(guò)程中(見表1).

表1 葉長(zhǎng)QTLs定位研究進(jìn)展

2.2.2 葉寬基因及QTLs定位研究進(jìn)展

水稻葉片(倒一葉、倒二葉、倒三葉)寬度也是由多基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀，國(guó)內(nèi)外研究者通常將葉長(zhǎng)和葉寬同時(shí)作為研究對(duì)象，因此已定位到的QTLs數(shù)目也與葉長(zhǎng)比較接近.根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站 www.ricedata.cn 公布的數(shù)據(jù)，目前已成功克隆了控制水稻葉寬性狀相關(guān)基因28個(gè)，12條染色體上均有分布.Chen等[36]利用粳稻品種D50(窄葉)和秈稻品種HB277(寬葉)構(gòu)建重組自交系，共鑒定到5個(gè)控制劍葉寬的QTLs.并將主效QTLsqFLW4精細(xì)定位在 RM17 483-RM17486 之間74.8 kb的區(qū)間內(nèi)，該區(qū)間包含窄葉基因NAL1.nal1突變體相比野生型而言，葉片縱脈數(shù)目減少，葉片變窄，葉片長(zhǎng)度則沒有差別，而倒3，4，5節(jié)間變短，倒1，2節(jié)間長(zhǎng)度沒有差異，整體植株矮小.Li等[37]從T-DNA插入的轉(zhuǎn)基因水稻中分離出一株窄葉突變體nal9.突變體在整個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期都表現(xiàn)出窄葉、苗期葉片淺綠色、株高矮化、穗變小及分蘗增加等表型.遺傳分析表明，該突變體表型受單個(gè)隱性基因控制，并通過(guò)潮霉素抗性實(shí)驗(yàn)表明突變并不是由于T-DNA插入引起.利用圖位克隆的方法分離到了NAL9基因，將NAL9基因初步定位在3號(hào)染色體上靠近分子標(biāo)記RM156的位置.同時(shí)，基于秈稻和粳稻序列差異，設(shè)計(jì)RM156附近新的INDEL分子標(biāo)記.通過(guò)染色體步移的方法，最終將NAL9基因定位在BAC片段OJ1212_C05上的分子標(biāo)記V239B和V239G之間69.3 kb的范圍內(nèi)(見表2).

表2 葉寬QTLs定位研究進(jìn)展

2.2.3 葉面積基因及QTLs定位研究進(jìn)展

水稻葉面積指數(shù)的大小直接影響到水稻的光合作用、蒸騰作用等各項(xiàng)生理活動(dòng)和最終產(chǎn)量，是理想株型育種的重要指標(biāo)之一.葉片大小包括了葉長(zhǎng)、葉寬、葉厚、葉周長(zhǎng)和葉面積等性狀[38]，但基因具有多效型，大部分調(diào)控葉長(zhǎng)、葉寬的基因也影響到葉面積的大小.目前，已在除11號(hào)染色體以外的其他染色體上定位到了較多的葉面積QTLs，但有關(guān)葉面積調(diào)控基因的克隆卻鮮有報(bào)道.根據(jù)國(guó)家水稻信息中心網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)，只有2號(hào)染色體上的KRP1基因已被克隆.過(guò)量表達(dá)KRP1基因的轉(zhuǎn)基因植株表現(xiàn)出葉面積稍微變小，葉片稍微變短，葉表面細(xì)胞數(shù)減少但細(xì)胞變大，飽滿種子少，種子產(chǎn)量降低等性狀.表型分析表明,KRP1過(guò)表達(dá)的植株其發(fā)育的葉片中細(xì)胞分裂減少，但被細(xì)胞增大得以部分補(bǔ)償[39],具體見表3.

表3 葉面積QTLs定位研究進(jìn)展

2.2.4 葉卷曲度基因及QTLs定位研究進(jìn)展

水稻葉片的卷曲可分為內(nèi)卷和外卷.卷葉的形成需要經(jīng)過(guò)葉片模式建成、葉片極性建立及細(xì)胞特化等環(huán)節(jié)[41].卷葉發(fā)生的機(jī)制主要有2種：特化細(xì)胞的變異導(dǎo)致卷葉或者葉片泡狀細(xì)胞的改變引起葉片卷曲[38].例如，Zhang等[42]報(bào)道的SLL1突變體部分出現(xiàn)泡狀細(xì)胞異常，并且SLL1基因可通過(guò)調(diào)控葉片遠(yuǎn)軸面厚壁組織細(xì)胞的程序性死亡從而調(diào)控葉片卷曲.又如CFL1基因在葉片特化表皮細(xì)胞處過(guò)表達(dá)，可使葉片角質(zhì)層受損從而導(dǎo)致卷葉[43].

目前已克隆的水稻卷葉相關(guān)基因已有23個(gè)，除5號(hào)染色體以外，其他染色體上均有克隆到的基因(www.ricedata.cn).徐靜[44]篩選獲得一株水稻卷葉突變體erl1，從苗期到成熟期都穩(wěn)定表現(xiàn)出葉色加深、葉片極度內(nèi)卷，株型矮小等性狀.通過(guò)與秈稻品種TN1,ZF802,NJ06配制雜交組合，F(xiàn)1葉片全部為半卷葉，F(xiàn)2呈現(xiàn)“極卷葉∶半卷葉∶平展葉=1∶2∶1”的分離比，因而推斷該卷葉性狀為半顯性單基因控制的質(zhì)量性狀.借助于圖位克隆的手段，將ERL1基因定位于水稻第12染色體上51 kb的物理區(qū)間內(nèi).Hibara等[45]通過(guò)分離水稻adl1內(nèi)卷葉突變體，發(fā)現(xiàn)ADL1基因編碼一個(gè)半胱氨酸蛋白酶，通過(guò)促進(jìn)恰當(dāng)?shù)谋砥ぐl(fā)育，在葉片和胚胎模式形成中發(fā)揮重要作用，并在整個(gè)胚胎、維管系統(tǒng)、葉原基、葉邊緣和SAM中等組織中都有較強(qiáng)表達(dá)，具體見表4.

表4 葉卷曲度QTLs定位研究進(jìn)展

3 總結(jié)與展望

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人口、環(huán)境壓力與日俱增，為了保障糧食安全，確保我國(guó)水稻的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，唯有提高水稻的單產(chǎn).葉片是水稻最主要的光合器官，且與蒸騰作用和抗逆性等生理功能密切相關(guān)，是水稻產(chǎn)量提升的關(guān)鍵要素.

3.1 水稻葉形基因在育種中的應(yīng)用

從水稻葉形及其調(diào)控基因角度入手改良水稻的葉形、株型，利用分子標(biāo)記聚合水稻優(yōu)質(zhì)葉形、生理活性相關(guān)的有利基因，結(jié)合目前日益發(fā)展的分子生物學(xué)研究手段，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和改良水稻新品種，將株型改良與雜種優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，培育出新的性狀優(yōu)異、產(chǎn)量提升明顯的水稻新品種，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，這是當(dāng)前最有效的促進(jìn)水稻產(chǎn)量提升的方法之一.Sakamoto等[50]研究發(fā)現(xiàn)，利用對(duì)油菜素內(nèi)酯(BR)不敏感或與BR信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)的葉片直立的矮稈突變體，可以大大提高種植密度，提高生物產(chǎn)量，其生物產(chǎn)量可比野生型增加50%.Chen等[51]培育出的高耐鹽性“海水稻”——海稻86(SR 86)通過(guò)全基因組測(cè)序與比較轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)SR 86是一個(gè)相對(duì)古老的秈亞種，擁有42 359個(gè)獨(dú)有的高影響變異，并存在大量鹽誘導(dǎo)基因，這對(duì)于水稻耐鹽基因的挖掘與分析，以及更優(yōu)異的耐鹽性水稻育種研究具有十分重大的研究?jī)r(jià)值.但在利用分子標(biāo)記輔助選擇的方法改良現(xiàn)有的優(yōu)異親本，將良好葉形基因?qū)氲絻?yōu)異親本的過(guò)程中，須克服導(dǎo)入與優(yōu)異葉形控制基因連鎖或者不連鎖的其他不利基因的問(wèn)題，這樣才能夠行之有效地塑造理想葉形，提高水稻單產(chǎn).

3.2 水稻葉形QTLs定位研究重、難點(diǎn)

水稻葉形相關(guān)性狀大多是由多個(gè)微效基因控制的數(shù)量性狀，目前已挖掘、定位和克隆所得的主效QTLs和葉形控制基因相對(duì)較少.并且基因具有多效型，同一個(gè)基因往往影響多種葉形的相關(guān)性狀，如LPA1基因是目前已克隆在3號(hào)染色體上的一個(gè)調(diào)控分蘗角度和葉角的基因，同時(shí)也參與調(diào)控水稻節(jié)間寬度與厚度，莖細(xì)胞壁的厚度，谷粒和葉片的長(zhǎng)、寬及葉面積等性狀[50].QTLs定位易受遺傳背景和環(huán)境的影響[29]，因此有必要在不同環(huán)境條件下挖掘不同群體的QTLs.目前對(duì)于水稻葉形控制基因和QTLs的相關(guān)研究已取得了較大程度的進(jìn)展，在不同環(huán)境和群體中都能檢測(cè)到的QTLs表明了它們的穩(wěn)定表達(dá)，而另一些QTLs則只有在某些環(huán)境下或群體中才能被檢測(cè)到.另一方面，由于所使用的遺傳群體和親本材料遺傳背景的差異性，以及基因組覆蓋面、標(biāo)記疏密程度和具體標(biāo)記類型等方面的不同，QTLs定位結(jié)果往往難以直接比較，不利于進(jìn)一步開展QTLs的精細(xì)定位和基因克隆.

目前葉形各性狀，各種多效基因之間組合而成的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的剖析及相關(guān)分子遺傳機(jī)理研究相對(duì)較少.因此，葉形相關(guān)性狀的QTLs定位和基因克隆研究仍需更進(jìn)一步地深入挖掘與分析，借助于日益發(fā)展的分子生物學(xué)與基因組學(xué)的研究手段與方法，有望實(shí)現(xiàn)新的突破.