257份玉米自交系分子ID的构建

选取分布于玉米染色体10个连锁群上的100对SSR引物, 筛选出64对多态性稳定的引物对257份玉米自交系进行检测, 共检测出422个等位变异, 每对引物检测到的等位变异数范围在3～9个, 平均6.59个。根据引物的等位基因变异数, 将电泳谱带的统计结果数字化, 采用资源特征分析软件IDAnalysis1.0进行数据分析, 结果表明, 仅需10对引物(bnlg1154、bnlg1451、bnlg244、bnlg125、umc1127、umc1016、bnlg2291、umc2122、umc1545、bnlg197)就可构建一套供试自交系的分子ID, 可以快速、有效地区分玉米自交系。     

玉米杂交种产量相关位点分析及优异等位变异挖掘

采用NCⅡ设计,将13个玉米自交系配制42个杂交组合,选用120对SSR引物进行分子标记,采用基于回归的单标记分析方法,通过表型变异对标记变异的回归分析,筛选玉米产量相关等位变异位点,估计等位变异的效应和位点的基因型值,剖析杂种组合等位变异的位点效应。结果表明,筛选得到phi089、umc1142和umc1700等8个标记位点及其phi089-4、umc1142-5、umc1700-3、phi102-1、phi047-1、umc2317-2、bnlg1892-5和bnlg1352-3共8个优异增效等位变异位点;bnlg1352-3/5、phi089-4/7、umc2317-2/5、umc1142-4/5和bnlg1892-1/5共5个基因型值较大的位点为等位变异的优异杂合位点。构成杂合位点的2个等位变异位点各自的加性效应及其显性效应共同影响杂合位点的基因型值。HF12202、H2671、AMD1和MCO-1等材料携带着较多增效位点,属于优异亲本。     

在构建QPM近等基因系过程中对回交群体的SSR标记选择

优质蛋白玉米(QPM)遗传基础狭窄,以普通玉米自交系为遗传背景培育opaque-2近等基因系是QPM种质改良的重要途径。本文利用SSR标记技术,以opaque-2基因序列为背景开发的特异SSR引物phi057和umc1066作为标记,对构建中的95个QPM近等基因系回交群体BC1F1和BC2F1进行目标基因选择。结果表明,SSR标记phi057对大多数回交群体中的opaque-2基因的选择是有效的;在少数回交群体,如(多黄29×CA335)×多黄29,SSR标记phi057和umc1066不能区分单株间的基因型变异,针对这些材料,需要进行更深入的研究或开发新的SSR。     

利用BSA法发掘玉米抗灰斑病主效QTL

以玉米高抗灰斑病自交系齐319与高感病自交系Ye478构建的RILS(重组自交系)为试材,通过两年田间表型鉴定,选取极端表型家系高抗16个,高感15个,利用SSR分子标记,并结合群体分离分析方法(BSA)筛选玉米抗灰斑病连锁标记并进行基因定位。结果表明,在玉米第1连锁群上检测到1个主效抗病基因位点(QTL),与两侧的分子标记umc2614和bnlg1803遗传图距分别为4.74 c M和3.78 c M,该抗病基因位点可解释40.9%的表型变异率,抗病基因来源于齐319,加性效应达到了-7.817 5。     

中国玉米新品种DNA指纹库建立系列研究Ⅱ.适于玉米自交系和杂交种指纹图谱绘制的SSR核心引物的确定

本项研究利用60个玉米自交系对初选出的158个SSR引物对进行进—步筛选，综合考虑PIC值大小、扩增带型统计的难易及引物的重复性高低，确定bn1g439、bnlg125、phi053、bnlgl97、phi072、bnlg238、phi126、bnlg161、bnlg240、bnlg619共10个引物对作为构建玉米自交系和杂交种指纹库的核心引物；同时提出适用于计算玉米SSR指纹图谱概率的公式：P=1／N，对自交系N=n；对杂交种，N=Cn^1 Cn^2。n为所用引物的等位基因数。     

69份玉米自交系的遗传关系分析及三大病害鉴定有效标记的筛选

以69份玉米自交系为试材,利用70对SSR引物对其进行遗传多样性和群体结构分析,从42对已定位与大斑病、丝黑穗病和茎腐病3大病害抗性基因连锁的分子标记中筛选适于病害鉴定的有效SSR标记。结果表明,69份自交系划分为PA、PB、Lancaster、塘四平头和旅大红骨5个类群,采用UPGMA聚类方法和群体结构聚类划分结果基本一致;从42对相关标记中筛选出大斑病鉴定有效标记3个(umc1316、umc2212、umc1327)、丝黑穗病鉴定有效标记1个(SSR148152)和茎腐病鉴定有效标记1个(SSR58),基于上述5个有效标记能够明显地区分三大病害综合表现抗和感的材料。     

甘蓝型油菜硫苷含量性状的SSR连锁标记

以硫苷性状差异很大而其它品质性状和农艺性状相近的油菜品系967H和967L及其F1、F2植株为材料,通过建立高硫苷和低硫苷亲本基因池来筛选表现差异的SSR引物,利用差异SSR引物对F2代植株硫苷含量性状进行标记分析,确定其与硫苷性状相连锁的关系。结果表明,SSR引物CB10364与硫苷性状连锁,连锁相关性达极显著水平（F=46.32,p〈0.001）;单因素方差分析表明,标记CB10364对低硫苷性状的贡献率为34.36%。     

基于SSR标记的玉米丝黑穗病抗性的关联分析

选取玉米染色体上的2.09、3.04、3.05 3个区段的55个SSR标记对16份抗感玉米丝黑穗病的玉米自交系基因组DNA进行扩增,并对SSR分子标记基因型与丝黑穗发病率进行关联分析。结果表明,40对SSR引物多态性较好,检测出的等位基因数为2～5个,平均为3个,多态性信息量(PIC)为0.180～0.765,平均为0.562。初步确定与玉米丝黑穗病相关程度达显著以上的标记14个,占多态性标记的35%。其中,标记umc2077和umc1525与玉米丝黑穗抗性相关呈极显著水平,可进行辅助选择研究。     

甘蓝型油菜渝黄1号黄籽性状的AFLP和SSR标记

以甘蓝型黄籽杂交油菜渝黄1号为试验材料,用F2群体中的9株黑籽单株和12株黄籽单株的DNA分别构成黑籽集团和黄籽集团.通过BSA法筛选了96个AFLP引物组合和173对SSR引物,鉴定出与显性黄籽基因连锁的1个AFLP标记E35M52180和1个SSR标记P039230,标记与显性黄籽基因的交换率分别为4.9%和2.5%.此外还发现1个SSR标记P055240与深色种皮有关.     

玉米品种SSR分子标记与田间小区种植一致性鉴定结果的比较

利用国家玉米区域试验品种DNA指纹鉴定所用的20对SSR核心引物,对10个参试玉米品种进行了一致性鉴定,检测SSR标记应用于玉米品种一致性鉴定的可靠性。每个品种选取20个单株,同时对这200个单株进行田间小区种植鉴定。结果显示：田间鉴定结果与SSR分子标记鉴定结果相吻合的植株占总株数的83%。同时表明,分子标记方法比田间小区种植鉴定的精确度高,存在分子标记未能检测到的性状差异,需要筛选与这些性状相关的标记添加到核心引物中。     

利用F2:3群体对玉米花期相关性状的QTL分析

以玉米自交系四287与四144为亲本的188个F_2:3家系为材料, 考察玉米花期相关性状, 并利用该群体的分子遗传连锁图谱进行QTL分析。结果表明, 共检测到11个与玉米花期相关的QTL, 包括与抽雄期相关的2个QTL, 位于第3和第8染色体上, 贡献率分别为21.9%和13.6%;与散粉期相关的3个QTL, 位于第1、3和第8染色体上, 贡献率分别为14.8%、21.0%和18.5%;与吐丝期相关的2个QTL, 位于第3和第8染色体上, 贡献率分别为16.5%和20.1%;与散粉-吐丝间隔期相关的4个QTL, 位于第1、6、7和第8染色体上, 贡献率分别为23.5%、25.3%、28.9%和20.9%。这些QTL的基因效应以部分显性和显性为主。     

利用重组自交系群体定位玉米生育期相关性状QTL

利用玉米自交系80007和80044为亲本,衍生包含355个家系的重组自交系(RIL)F9群体,采用SSR标记构建包括219个标记的连锁图谱,图谱总长度2 133.5 cM,标记间平均距离9.7 cM。采用完备区间作图法对控制玉米抽雄期、散粉期、吐丝期以及散粉至吐丝间隔期的4个生育期相关性状进行QTL分析。结果表明,共检测到60个QTL,其中抽雄期检测到20个QTL,吐丝期检测到15个QTL,散粉期检测到20个QTL,散粉至吐丝间隔期检测到5个QTL。共有7个QTL对表型变异的解释率超过了10%,表现为主效QTL效应,分布在第3、4和第9染色体。有11个QTL在不同环境中能重复检测出,是受环境影响较小、为较稳定的QTL。分析发现,生育期相关性状的QTL在染色体上有"成簇"分布的现象,并且贡献率较大的QTL控制着多个相关性状。结果表明,bin3.04-3.05、bin3.09、bin7.03和bin9.02-9.03是生育期相关性状QTL的密集区域,这些区域存在对生育期相关性状重要作用的位点。     

基于温热BC1群体的农艺性状QTL定位

利用昌7-2与热带自交系CML451构建的BC₁群体开花期、株高以及产量相关性状进行QTL定位分析。通过复合区间作图方法共检测到与散粉期、抽丝期、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗轴粗、穗行数8个性状相关联的QTL 26个。控制散粉期的qDTP5被定位于第5染色体上的umc1523-bnlg1660标记区间,其解释了16%表型变异;控制株高的qPH3被定位于第3染色体上的bnlg1798-bnlg1852标记区间,解释了19.9%表型变异;控制穗位高的qEH10-2被定位于第10染色体上的umc1911-bnlg594标记区间,解释了13.4%表型变异;控制穗长的qEL10-2被定位于第10染色体的bnlg1250-bnlg594区间,解释了13%表型变异;控制穗粗的qED5、控制穗轴粗的qCD5、控制穗行数的qER5均被定位于第5染色体上的bnlg1660-bnlg1208区间,分别解释了18.1%、11.3%与21.8%表型变异;qED7定位于第7染色体上的umc1154-umc1799区间,与穗粗相关,解释了21.9%表型变异。     

玉米产量及相关性状的QTL分析

以玉米自交系吉846和掖3189为亲本,组建含有280个F7家系的RILs群体为试验材料,构建含117个SSR位点和50个AFLP位点的遗传连锁图谱,图谱总长度2 638.3cM,标记间平均距离15.8cM。采用复合区间作图法对10个产量及相关性状进行QTL分析,共检测到108个QTL,其中4个QTL相对稳定表达。结果表明,第1染色体上控制株高的qPh-2-1,位于标记P66M89315-P37M70169之间,可提供的表型贡献率为5.72%～8.40%;第3染色体上控制穗位高的qEh-3-1,位于标记P66M47273-umc1400之间,可提供的表型贡献率为17.01%～21.06%,为主效QTL;第4染色体上控制穗长的qEl-4-2,位于标记umc1058-umc2289之间,可提供的表型贡献率为4.42%～6.72%;第8染色体上控制穗粗的qEd-8-1,位于标记bnlg240-umc1268之间,可提供的表型贡献率为5.33%～9.57%。Bin2.00-2.01、Bin2.04-2.05、Bin3.05-3.09、Bin7.01-7.02和Bin8.05-8.07这5个区域可能是产量及相关性状QTL的密集区域。     

两种供氮水平下玉米穗部性状的QTL定位

以优良杂交种豫玉22两亲本Z3和87-1为基础构建一套F8家系的重组自交系群体为研究材料,在正常供氮和低氮两种氮水平下进行田间试验,利用复合区间作图法对玉米穗长、穗行数、行粒数、百粒重和单穗粒数进行QTL定位分析。两种氮水平下共定位到24个玉米穗部性状的QTL位点,其中正常供氮条件下定位到13个QTL,低氮水平下定位到11个QTL,集中分布在第1(8个QTL)、第5(6个QTL)和第8(5个QTL)染色体上。两种氮水平下共位或紧密连锁的QTL位点较少,表明玉米穗部性状在低氮水平下的遗传机制发生很大改变。研究发现,第1染色体umc1122/bnlg1556位点是一个控制低氮水平下玉米单穗粒数的主效QTL,单个QTL可解释19.7%的表型变异,该位点还同时影响低氮水平下玉米穗长、穗行数和百粒重的表型。与前人定位结果比较发现,该位点所在的染色体区域是一个产量及氮效率相关性状的QTL富集区,对此位点附近进行相关分子标记辅助选择,可能会在玉米氮高效分子育种上有所突破。     

玉米对亚洲玉米螟抗性的QTL分析

对玉米的亚洲玉米螟抗性进行遗传剖析对抗虫育种有重要意义。本研究以自330×K36的F2:3群体(114个家系)为材料,利用SSR标记对玉米的亚洲玉米螟抗性进行了数量性状位点(QTL)分析。结果表明,基于叶片侵害度性状检测到6个QTL,分别位于染色体4、6、7和10上;基于茎秆虫孔数性状检测到4个QTL,分别位于染色体1、5、8(2个)上;基于茎秆隧道长度性状检测到2个QTL,位于染色体1和8上;以隧道长度/虫孔数为鉴定性状检测到2个QTL,位于染色体7和10上。这些QTL所能解释的表型变异在10.3%～21.5%之间。大部分QTL的作用方式为部分显性。     

四倍体杂交冰草SRAP和SSR分子标记遗传连锁图谱构建

为了给后期冰草抗旱耐寒基因筛选及QTL图位克隆搭建平台,并为产量及相关性状QTL定位和分子标记辅助育种奠定基础,以航道冰草和蒙古冰草为亲本,杂交加倍后随机选取180个F₂分离单株为作图群体,利用SRAP和SSR分子标记进行四倍体杂交冰草遗传连锁图谱的构建。结果表明,构建的图谱包含475个标记（240个SRAP标记和235个SSR标记）,分布于14个连锁群,图谱全长为1 592.7 cM,标记间平均间距为3.35 cM,各连锁群长度范围为67.6~145.2 cM。该图谱密度较高、标记位点分布均匀且连锁群更加饱满。     

玉米回交后代群体中供体基因组成分分析

以郑58为受体亲本,昌7-2为供体亲本,通过杂交、回交和79对亲本间有多态的SSR标记,分析BC₂F₁和BC₃F₁世代供体的基因组成分。结果表明：BC₂F₁世代单株内的供体染色体片段数平均为11.4个,BC₃F₁世代为4.8个,从BC₂F₁到BC₃F₁单株内的供体染色体片段数减少了57.6%;BC₂F₁世代单株内的供体染色体片段长度平均为99.3 cM,BC₃F₁世代为87.1 cM,BC₃F₁较BC₂F₁减少了12.3%;BC₂F₁世代单株内的供体基因组大小平均为1 132.8 cM,BC3F1世代为421.4 cM,BC₃F₁较BC₂F₁减少了62.8%。