玉米产量性状QTL定位分析

产量性状是由多基因控制的,对产量性状遗传的深入研究可为育种工作提供重要的参考信息。本研究以苏玉16号(JB×Y53)的F2、F2∶3家系为材料,选用分布在玉米10条染色体上的556对SSR分子标记,对玉米产量性状进行QTL定位并分析其遗传效应。结果表明,①选取556对SSR引物对亲本Y53、JB及其F1进行多态性检测,获得85对多态性引物,多态率为15.3%,其中有76对引物扩增带型清晰;②检测到1个与穗长QTL连锁的标记,可解释表型变异的14.69%;6个与百粒重QTL连锁的标记,可解释表型变异的6.71%～18.23%。     

玉米籽粒构型与产量和抗旱性的关系分析

【目的】研究玉米受旱前后的籽粒性状变化及其与产量和抗旱性的关系,为玉米抗旱育种和节水栽培提供理论依据。【方法】以大田充分灌水量为100%,设置80%、60%、40%、20%和0%共5个欠量灌水比例,在此6种水分梯度水平上,测定10份玉米杂交种的10个籽粒构型相关性状指标,研究籽粒性状随灌水比例的变化趋势,以及与抗旱性的关系。【结果】随着灌水比例减少和旱情加重,玉米单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、矩形性、粒色R和粒色G逐渐降低,而籽粒的粒厚、圆形性和粒色B则逐渐增加;单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、粒厚、圆形性、矩形性、粒色R、粒色G在不同灌水比例间差异达到显著以上水平。【结论】玉米杂交种籽粒性状对干旱胁迫有明显的响应。单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、粒厚、圆形性、矩形性、粒色R、粒色G可作为玉米抗旱鉴定和抗旱育种的参考指标。     

基于不同群体的玉米产量性状QTL分析

定位不同环境和遗传背景下稳定表达的数量性状基因位点是分子标记辅助选择的前提和基础。本研究应用NX531×M531和郑22×丹599分别构建2套F2:3群体(分别以N/M群体和Z/D群体代表),利用SSR标记,在不同环境下对11个产量及相关性状进行QTL检测。N/M群体共定位到QTL 144个,其中环境钝感QTL 42个;Z/D群体定位到QTL 62个,其中环境钝感QTL 4个。2个F2:3群体间共检测到5个遗传背景\"一致性\"QTLs和7个QTL富集区。这些在不同环境或不同遗传背景下检测到的QTLs,为进一步精细定位和基因克隆奠定了基础,也为分子标记辅助选择的应用提供了借鉴。     

不同授粉方式下玉米籽粒品质性状的QTL定位

【目的】对不同授粉方式下玉米籽粒品质性状进行QTL定位,揭示授粉方式对玉米籽粒品质性状的影响,为玉米籽粒品质遗传改良和分子育种提供理论基础。【方法】以优良玉米自交系KA105和KB020及用其构建的201个F_5∶6重组自交系（RILs）群体为试验材料,于2019年在陕西榆林、汉中和杨凌3个地点种植。收集榆林、汉中的开放授粉果穗和汉中、杨凌的自交授粉果穗,开展玉米蛋白质、油分、淀粉、纤维等籽粒品质性状遗传分析,采用完备区间作图法（ICIM）对品质性状进行QTL检测。【结果】玉米RILs群体的蛋白质、油分、淀粉和纤维含量在两种授粉方式下存在差异,开放授粉下的蛋白质和纤维含量极显著低于自交授粉,油分和淀粉含量极显著高于自交授粉。方差分析结果显示,两种授粉方式下各品质性状在不同家系和环境间整体差异显著。相关性分析表明,开放授粉下玉米RILs群体籽粒品质性状含量与其对应的自交授粉下籽粒品质性状含量表现出极显著正相关,且蛋白质含量与淀粉含量呈极显著负相关,与纤维含量呈极显著正相关。共检测到16个QTL,其中开放授粉条件下检测到6个QTL,单个QTL解释的表型变异介于5.84%～14.56%;自交授粉条件下检测到 10个QTL位点,可解释5.69%～14.70%的表型变异。【结论】在两种授粉方式下能同时检测到2个与蛋白质含量相关的QTL（qPro9-1和qPro10）,两种授粉方式下在10号染色体上的临近位置各检测到1个淀粉含量相关QTL（qOSta10-1和qSSta10-2）,在开放授粉和自交授粉条件下各检测到1个纤维素含量相关特异QTL,分别检测到2个和3个与油分含量相关的QTL。     

玉米优化农艺性状与籽粒产量关系

研究结果表明,各性状与籽粒产量遗传相关密切程度为行粒数〉轴粗〉出籽率〉穗行数〉穗位〉千粒重：直接通径系数为行粒数〉千粒重〉穗行数〉轴粗〉出籽率〉穗位。认为单籽粒产量改良,应在稳定穗数的基础上,着重提高行粒数,适当增加轴粗,以利提高千粒重,协调好穗行数,行粒数,千粒重三者关系,实现单株产量的较大幅度增长。     

玉米早熟性与籽粒产量的关系及育种途径的探讨

<正> 早熟高产是现代玉米育种工作的两个重要性状。几十年来,育种工作者在选择高产性状的同时,力求缩短杂交种的生育期。在美国已把籽粒产量、抗虫性和生育期作为最重要的育种目标。国内在早熟性和籽粒产量的问     

小麦籽粒构型与粒重性状的遗传分析

以小麦6044×01-35杂交后获得的重组自交系群体为试验材料,对其籽粒构型与粒重性状予以遗传分析。结果表明,重组自交系群体籽粒构型性状均呈正态分布,均有不同程度的变异;广义遗传力较高的是粒长/粒厚、粒宽/粒厚、粒长/粒宽、粒长和粒宽;由主成分分析来看,对粒重影响最大的依次是粒长、粒长/粒厚、粒宽/粒厚;千粒重与粒长、粒宽和粒厚均呈极显著正相关性,与粒长/粒宽、粒长/粒厚和粒宽/粒厚呈显著负相关;通过逐步回归和通径分析表明,提高千粒重需协调好粒长、粒宽和粒厚的关系,尤其是粒厚。     

籽粒性状对玉米产量和机收的影响研究进展

本文对玉米籽粒性状对玉米产量和机收的影响研究进展进行阐述,包括单株粒数、百粒重与产量的关系;籽粒构型和产量的关系;籽粒性状与玉米机收品种选择的关系。单株粒数和百粒重与单株产量密切相关,通过改良单株粒数和百粒重可有效提高产量。单穗产量与绝大多数籽粒构型性状显著相关,特别是与粒长的相关系数最高;对单穗产量影响较大的性状有粒长、粒厚、穗长、出籽率和粒长/穗半径。玉米籽粒含水率决定籽粒的软硬程度,直接影响玉米机收的破碎率、损失率和杂质率,从而影响籽粒机收的效果。因此,在实际玉米育种中,应选择出籽率高、品质好的玉米材料;关注籽粒性状,尽量选择穗粗、粒大、粒长等性状的材料进行研究;同时利用美系和欧洲的脱水性状突出种质材料,并充分利用杂优模式。     

玉米籽粒含水量相关性状QTL定位

玉米籽粒含水量与玉米机械化收获密切相关。定位玉米成熟后籽粒含水量相关性状位点对利用分子标记辅助选择开展宜机械化收获玉米品种选育和克隆相关基因具有指导意义。利用RA×M53重组自交系为试验材料,在2个大田种植条件下,测定玉米成熟后籽粒含水量以及与籽粒含水量相关的果穗苞叶数、苞叶长等性状,利用已构建的遗传图谱进行数量性状位点(QTL)分析,共检测到15个相关的QTL,LOD值为2.52～6.71,其中,位于第1、6、9号染色体上的qGm1-1、qGm6-1、qBl9-1、qGm9-1在2个环境下均稳定表达。     

利用分子标记定位籼稻落粒性QTL

利用2个籼稻品种H359和Acc8558杂交产生的重组自交系群体及相应的分子标记连锁图,采用复合区间定位方法,对籼稻落粒性进行了QTL定位分析.共检测到7个QTL,分别位于第1、2、4、6、7染色体上.这些QTL对表型变异的贡献率在2.49%-9.81%之间,总体可解释39.2%的表型方差.未检测到主效基因.在7个QTL中,有6个来自H359的等位基因均使落粒率降低,这与两亲本间落粒性的差异相吻合.     

干旱胁迫与正常环境下控制玉米开花期性状的QTL鉴定

利用N87-1(耐旱)×9526(敏感)的F2分离群体,构建了包含103个SSR标记的连锁图谱;在干旱胁迫与正常灌溉两种环境下调查了183个F23家系的抽雄期、吐丝期及抽雄-吐丝间隔等3个开花期性状;然后选用复合区间法对控制这些性状的QTL进行了鉴定.结果表明抽雄期在胁迫环境下检测到1个QTL位于第7连锁群上,单个QTL可解释表型变异的14.89 %;在正常灌溉下检测到4个QTL分别位于第1、4、7和第9连锁群上,累计可解释表型变异的44.3 %.吐丝期在胁迫环境下鉴定出1个QTL,位于第7连锁群上,占表型方差的15.80 %,与胁迫环境下的抽雄期QTL的位置、加性效应方向和基因作用方式一致;在正常环境下检测到2个QTL,分别位于第4和7连锁群上,累计可解释表型变异的20.56 %.ASI在胁迫环境下检测到1个QTL位于第9连锁群上,单个QTL可解释表型变异的8.88 %;在正常环境下检测到了2个QTL,均位于第6连锁群上,累计可解释表型变异的17.2 %.经比较分析,第7连锁群上所与标记umc1015连锁的QTL具有重要的标记辅助选择利用潜力.所鉴定QTL的基因效应以部分显性为主.     

玉米果穗出子率QTL定位及上位性分析

利用郑58×昌7-2组配的225个F2单株为作图群体,构建了全长为1 987.7 cM、覆盖玉米基因组10条染色体的分子标记遗传连锁图,标记间平均距离11.0 cM.采用复合区间作图方法(CIM),对玉米出子率性状进行QTL定位,利用多区间作图法(MIM)对上位性效应进行了分析.结果表明,在玉米第1染色体和第3染色体上检测到2个稳定的QTL位点,分别可以解释8.47%和10.52%的表型遗传变异.检测到5对上位性QTL,涉及6个位点,分布于第1,2,3,4和第5染色体,共解释9.94%表型遗传变异.这说明除了加性效应和显性效应外,上位性效应也是出子率性状的重要遗传基础.     

不同生态环境下冬小麦籽粒大小相关性状的QTL分析

 【目的】鉴定影响籽粒大小相关性状的QTL,并估计QTL的表型效应;分析不同环境下QTL的稳定性。【方法】以冬小麦小粒地方品种和尚麦为母本,大粒育成品种豫8679为父本及其F7:8重组自交系的142个株系为试验材料,分析籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重在北京（2006、2007）、合肥（2007）和成都（2007）4个不同环境下的性状表现,并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱,对这5个性状进行QTL定位分析。【结果】4个环境下共检测到93个影响籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重的QTL,这些QTL分布在除1D和6A之外的所有小麦染色体上。在检测到的QTL中,与籽粒长度、宽度、厚度、体积和千粒重相关的QTL分别为17、16、18、21和21个。另外,本研究还在1A、1B、2A、2D、3A、3B、5A、5B、5D、6A、6D、7B和7D染色体上共发现了18个QTL富集区。【结论】获得93个影响小麦籽粒大小相关性状的QTL,这些QTL可作为利用分子标记辅助育种途径进行小麦遗传改良的依据。     

玉米抗矮花叶病QTL的定位分析

以黄早四(抗)和Mo 17(感)为亲本建立了239个RIL系的群体,利用该群体构建了包含101个SSR标记的遗传图谱,覆盖玉米基因组1 422.7 cM,标记间的平均距离为15.6 cM.通过人工接种鉴定,评价了亲本及239个RIL系对MDMV病毒B株系的抗性反应.采用复合区间作图法对玉米矮花叶病抗性QTL进行了定位及其遗传效应分析,在第5,6染色体上各定位了控制发病率的1个微效QTL和一个主效QTL,分别与标记bnlg 602,bnlg 161连锁,其遗传效应能分别解释表型方差的2.3%和33.8%.在第6染色体上定位了控制病情指数的2个主效QTL,分别与标记bnlg161,y1ssr连锁,其遗传效应分别能解释表型方差的56.5%和76.8%.     

普通小麦（T.aestivum L.）不同作图群体抽穗期QTL分析

 【目的】对小麦抽穗期进行数量性状位点（QTL）分析。【方法】以旱选10号/鲁麦14和温麦6号/山红麦两个作图群体为材料,在大田及温室条件下,观察小麦抽穗期等性状。利用混合线性模型,进行QTL分析。【结果】抽穗期在两个作图群体中均呈现连续分布,表现为多基因控制的数量性状;共检测到9个 QTL位点,分别位于染色体2D、3B（2个）、3D、4A、5B、6B、6D和7D上,对抽穗期的贡献率在3.97%～22.91%之间;有15组QTL位点之间存在基因互作效应,互作的加性效应大小范围为0.77～2.16 d,互作效应对性状的贡献率在4.35%～21.44%之间。【结论】抽穗期QTL的检测受环境影响较大;抽穗期QTL位点在染色体上的分布较多;不同染色体间则存在基因互作现象。     

利用近等基因系验证水稻细菌性条斑病抗性QTL

以均匀分布于水稻12条染色体上的104个SSR标记,通过图示基因型分析法对抗水稻细菌性条斑病的近等基因系H359R的基因组组成进行分析,并结合初步定位的遗传图谱、水稻物理图谱以及水稻SSR遗传图谱的线性比较结果,对H359R携有的细条病抗性QTL进行分析.结果表明,抗病近等基因系H359R包含3个来自抗病亲本Acc8558的抗性QTL区段,1个来自感病亲本H359的抗性QTL区段,证实了之前对细条病抗性QTL初步定位的可靠性.同时该结果也显示,只要聚合4-5个主要QTL的抗病等位基因,即能培育出高抗细条病的品种.     

分子数量遗传学的发展

系统地介绍近年来分子数量遗传学中QTL检测与定位、标记辅助选择和标记辅助渗入三个相关领域的发展近况及其基本原理和技术路线等.表明分子数量遗传学有着很好的前景,将成为21世纪中的重要研究课题.     

甘蔗基因定位及分子标记辅助育种研究

甘蔗许多重要性状是质量性状或数量性状,受单基因或多基因控制,对这些性状进行基因定位对甘蔗育种研究具有重要意义.近年来随着分子生物学特别是分子标记技术的快速发展,使质量、数量性状基因定位研究可以更深入地进行,同时也促进了标记辅助选择(Marker-Assisted Selection,MAS)育种技术快速发展起来.综述了近年来国内外在分子图谱构建、甘蔗基因定位和分子辅助育种方面的研究进展,讨论了当前出现的问题及解决方法,同时展望了该领域的发展前景.     

控制水稻穗形相关性状的QTL定位

穗是水稻产量的最终表达部位,穗部性状在产量构成因素中占有很重要的地位.该研究采用以粳稻Asominori为遗传背景、籼稻IR24为染色体片段供体的染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体,于2007年和2008年对水稻穗部性状进行了相关分析及其数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL)的定位.结果表明:穗部性状与单株产量存在极显著的正相关,并检测到影响5个相关性状的33个QTL,分布在第1、第3、第4、第6和第8条等染色体上,贡献率介于5.35%与37.59%之间,其中两年同时检测到的稳定表达QTL10个,约占30.3%;在第1染色体RM493和RM5496标记附近、第4染色体RM317标记附近、第6染色体RM217标记附近和第8染色体RM331及RM502标记位置均检测到能同时控制穗部多个性状的QTL,可能是因为基因的多效性或基因的紧密连锁所致.在育种中利用与这些QTL连锁的分子标记进行辅助选择,将有助于多个性状的协同改良.