不同粳稻品种和DH群体稻米淀粉RVA谱特征与蒸煮理化指标及相关分析

测定18个日本品种（系）、18个江苏品种（系）及3个DH群体粳稻稻米淀粉RVA谱特征值和蒸煮理化指标并分析了不同测定值间的相关性，结果表明如下：（1）江苏品种（系）峰值黏度（PKV）、热浆黏度（HPV）、冷胶黏度（CPV）、回复值（CSV）和直链淀粉含量（AC）均高于日本品种（系），糊化开始温度（PaT）低于日本品种（系），崩解值（BDV）、消减值（SBV）和胶稠度（GC）则差异不显著。根据RVA谱特征值将品种分为4种类型。（2）3个DH群体的RVA谱特征值和蒸煮理化指标均有广泛变异和超亲现象，其中以SBV变异系数最大。（3）各RVA谱特征值间有较好的相关性，PKV、HPV和CPV之间相互呈极显著正相关，PKV、HPV与BDV分别呈显著或极显著正相关，HPV、CPV、SBV与CSV分别呈极显著正相关，BDV与SBV呈极显著负相关，5个群体表现出比较好的一致性。另外，在3个DH群体中，CPV与BDV也呈现极显著正相关，PaT与PKV、BDV均呈显著或极显著正相关，PaT与SBV呈极显著负相关。（4）3个DH群体的蒸煮理化指标与RVA谱特征值的关系也很密切，AC与SBV显著或极显著正相关，与PaT显著或极显著负相关；GC与PKV、BDV、PaT极显著正相关，与SBV极显著负相关。用HPV、CPV、SBV、CSV和PaT5个特征值能较好反映稻米食味品质的优劣。     

稻米淀粉黏滞性QTL定位及其G×E互作分析

用珍汕97B/密阳46构建RIL群体及其遗传图谱，经海南和杭州两地遗传试验，以精米粉RVA谱5个参数特征值PKV、HPV、CPV、BDV和SBV作为研究稻米淀粉黏滞性的指标，运用检测QTL主效应、上位性效应和G×E互作效应的遗传分析方法，进行QTL联合分析。结果表明, (1)在检测到涉及5个性状的9个主效应QTL中，除PKV位于第5染色体qPKV5外，其余8个QTL均位于第6染色体上；(2)5个性状均检测到位于第6染色体RM197-RZ516区间的主效应QTL，很可能它们为同一基因，该基因还与Wx基因处于相同区域；(3)检测到与PKV、HPV、CPV、BDV等4个性状有关的QTL主效基因均表现有G×E互作，且方向一致，在海南试验中有增效作用；(4)还检测到涉及5个性状的10对上位性互作效应，但均未发现有显著的上位性×环境互作效应。     

杂交籼稻恢复系稻米淀粉RVA谱特征相关及聚类分析

测定早造种植收获的42个恢复系和7个不同蒸煮及食味对照稻米淀粉RVA谱特征值，对其进行了相关分析和系统聚类分析。结果表明如下：（1）恢复系RVA谱特征值变异系数最大是SBV，依次是BDV，CSV，CPV，HPV，最小是PKV。（2）各RVA谱特征值表现较好相关性。RVA谱特征值3个基本粘度间，只有HPV与CPV表现极显著正相关。PKV与BDV呈极显著正相关，与SBV和CSV均分别呈极显著负相关；HPV、CPV与BDV分别呈显著、极显著负相关，HPV、CPV分别与SBV和CSV均呈极显著正相关。BDV、SBV和CSV均分别呈极显著负相关，而SBV和CSV呈极显著正相关。（3）RVA谱特征值可分为3大类型，三类型区分主要依据SBV，Ⅰ类型SBV最高(37.4RVU～156.8RVU)，Ⅱ类型SBV最低(-141.2RVU～-86.0RVU)，而Ⅲ类型SBV介于两者之间(-83.6RVU～23.7RVU)；在两极端类型Ⅰ类型和Ⅱ类型之间区分还可依据BDV和CSV指标。Ⅰ类型亚类间区分主要依据PKV和CPV，Ⅱ类型亚类区分依据PKV，Ⅲ类型亚类区分则比较复杂，依据PKV、HPV、BDV、SBV和CSV指标组合。     

影响水稻穗部性状及籽粒碾磨品质的QTL及其环境互作分析

利用优质恢复系测258为轮回亲本与粳型糯稻新品系IR75862杂交创制的BC₁F₇回交导入系群体,在广西南宁和海南三亚定位了产量相关性状(二次枝梗数、穗总粒数、穗实粒数、粒重和穗重)、粒型(粒长、宽、厚)和碾磨品质(糙米率、精米率和整精米率)的主效QTL并剖析其环境互作效应。双亲在穗实粒数、千粒重、粒长和粒宽及整精米率等性状上存在显著差异。各产量相关性状间呈极显著正相关,而与千粒重和粒长呈极显著负相关。多数产量及粒型相关性状与3种碾磨品质相关不显著。在南宁和三亚环境下检测到影响产量相关性状、粒型及碾磨品质的主效QTL共计57个,包括二次枝梗数的6个,穗实粒数4个,穗总粒数、粒重和穗重各5个,粒长9个,粒宽7个,粒厚1个,糙米率4个,精米率5个和整精米率6个,分布在除第11染色体外的所有染色体上。多数影响枝梗数、穗粒数和粒重的QTL成簇分布,而且与影响BR、MR和HR的QTL分布在不同染色体区域。在第2、第3、第4、第5和第6染色体上鉴定出影响穗粒数、粒重、粒型及碾磨品质的重要QTL,这些QTL在以往不同遗传背景和环境下被多次检测到。在第8染色体RM152~RM310区间鉴定到1个影响粒长和粒宽的新的QTL,能同步增加粒宽和粒长。鉴定出的这些稳定表达的QTL具有标记辅助选择育种的应用价值。整精米率是受环境影响最大的性状,其QTL的环境互作效应明显。对QTL的环境互作效应特点及其在品种标记辅助改良中的作用进行了深入探讨。     

水稻剑叶QTL定位及遗传偏分离分析

利用TY319/8B的籼粳杂交F3群体的121个单株,对剑叶长、剑叶宽及剑叶长宽比3个性状进行QTL检测,同时利用116对共显性标记对作图群体进行偏分离分析。共定位到6个控制剑叶形态QTL,其中2个剑叶长QTL,3个剑叶宽QTL,1个剑叶长宽比QTL,分别位于第4、第6、第7、第8、第10染色体,LOD值介于2.51~3.44,解释表型变异贡献率介于5.53%~11.44%,所有QTL均为已经报道过的。偏分离结果显示:有39对标记表现为偏分离,占总标记数量的33.62%,同时检测到4个偏分离热点区域,即第1染色体上RM283~RM3738,第3如染色体上InDel8~InDel12,第6染色体上RM510~RM3183,第12染色体上RM1880~RM235。     

低磷胁迫下水稻产量性状变化及其QTL定位

为研究低磷胁迫对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响, 以耐低磷旱稻IRAT109和磷敏感水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料, 在低磷和正常栽培条件下, 调查了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状。结果表明, 结实率、有效穗数和单株产量对低磷胁迫的敏感性较大, 而千粒重、穗粒数对低磷胁迫的敏感性较小。利用水稻分子连锁图中94个RFLP标记和71个SSR标记, 依据以上5性状低磷胁迫下与对照的差值进行QTL定位。共检测出17个QTL, 其中12个对表型变异的贡献率大于10%。3、6和7号染色体上3个标记区域存在QTL成簇分布, 这些高贡献率QTL及成簇分布QTL可作为水稻耐低磷产量性状分子育种的重要候选区域。     

利用极端材料定位水稻粒形性状数量基因位点

利用极端大粒材料GSL156(千粒重71.9 g)与特小粒材料川七(千粒重12.1 g,轮回亲本)杂交、回交获得的BC₂F₂ 216个个体为作图群体,在北京进行稻谷粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重等粒形性状的鉴定。采用单标记分析和复合区间作图法,利用SSR标记对粒形性状进行数量性状基因座检测。结果表明,上述粒形性状在BC₂F₂群体均呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;共检测到与粒形性状相关的QTL 28个,分布于第1、2、3、4、5、6和12染色体上。其中qGL3-2、qGL3-3、qGT12-1、qGT2-1、qGT5-1、qGW1-1、qGW12-1、qGW2-1、qGW5-1、qRLW3-1、qTGW12-1、qTGW2-1、qTGW3-3和qTGW5-1对表型变异的贡献率分别为13.70%、52.51%、21.13%、18.79%、20.92%、14.59%、18.33%、30.03%、20.05%、24.53%、13.47%、11.43%、21.30%和15.68%,为主效QTL。其中,第3染色体上检测出来的QTL最多。在所有检测到的28个QTL中,6个QTL的增效等位基因来源于小粒亲本川七,而其余QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本GSL156,基因作用方式主要表现为加性或部分显性。第3染色体RM7580~RM8208区间是分别与粒宽、长宽比和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,第2染色体的RM7636~RM5812区间、第5染色体的RM3351~RM26区间和第12号染色体的RM1103~RM17区间是分别与粒宽、粒厚和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,这些区间对粒形贡献率较大,为进一步精细定位或克隆这些新的粒重或粒形QTL奠定了基础。同时大粒亲本对稻谷粒长、粒宽、粒厚和千粒重等性状的增效作用显著。     

应用明恢86和佳辐占的F2群体定位水稻部分重要农艺性状和产量构成的QTL

应用籼稻品种明恢86和佳辐占为亲本建立的F2群体及相应的SSR分子标记连锁图,用区间定位法的Additive和Free两种模型分别对水稻部分重要农艺性状和产量构成性状的QTL进行了定位分析.结果Additive模型共检测到3个QTL,均位于第1号染色体的RM1-RM283区间,分别控制水稻生育期、株高和每穗粒数,基因成簇分布.Free模型共检测到5个QTL,其中控制水稻生育期、株高和每穗粒数的3个QTL的位置和效应大小与Additive模型基本相同;另外还检测到2个影响结实率和千粒重的QTL分别位于第7号染色体的RM180-RM214和第2号染色体的RM279-RM154区间,其贡献率均较小.同时,分析比较了研究结果与前人不同的原因.     

不同生态环境下玉米产量性状QTL分析

以玉米（Zea mays L.）自交系黄早四和Mo17为亲本得到的191个F₂单株为作图群体，衍生的184个F_2∶3 家系作为性状评价群体，分析了单株穗数、穗行数、行粒数、百粒重和单株籽粒产量在北京和新疆2个生态环境下的表现和数量性状基因位点的定位结果。QTL检测结果表明，2个环境共检测出47个QTL，分布于除第10染色体以外的9条染色体，其中与单株穗数相关的QTL共10个，可解释的表型变异为5.3%~25.6%；与穗行数相关的QTL共13个，可解释的表型变异为4.5%~23.2%；与行粒数相关的QTL有9个，解释的表型变异为5.4%~13.7%；与百粒重相关的QTL达10个，可解释的表型变异为4.9%~13.3%；与单株籽粒产量相关的QTL有5个，可解释的表型变异为6.1%~35.8 %。大部分产量QTL只在单一环境下被检测到，说明产量相关QTL与环境之间存在明显的互作。表型相关显著的产量性状，它们的QTL容易在相同或相邻标记区间检测到。研究还发现了若干个QTL富集区域，可能是发掘通用QTL的候选位点。     

籼稻开花期耐热性鉴定与QTL定位分析

高温热害是水稻生产的重要制约因素之一。本研究利用籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本,以来自不同来源的6个籼稻品种为供体亲本构建了131个BC2F3:4选择导入系群体,在正常大田和温室大棚高温胁迫条件下进行连续两年(2011年和2012年)的耐热性鉴定,并结合基因型分析进行产量相关性状和耐热性QTL定位。耐热表型分析结果表明,尽管轮回亲本和供体本身不具备很强的耐热性,但绝大多数导入系后代出现了耐热性的超亲分离。本研究通过分子标记基因型和表型分析的单向方差分析进行产量相关性状(每穗总粒数,结实率,千粒重,单株产量)和耐热性(热胁迫指数)QTL发掘,共定位的到39个产量相关性状QTL,贡献率为7.3%~39.7%和12个耐热性QTL,贡献率为14.7%~30.2%。12个耐热性QTL中,有9个也在产量相关性状中检测到。40例QTL有利等位基因来自供体亲本,61.5%的QTL能在不同群体或环境中被重复检测到。产量性状和耐热性QTL在染色体上大多成簇分布,每个簇往往同时影响几个性状(多效性)。其中,第2染色体上RM341(Bin2.8)对每穗总粒数、千粒重和单株产量影响较大;第7染色体RM051(Bin7.1)则是主要控制结实率、单株产量和耐热指数等性状。第10染色体RM258(Bin10.5)则是主要控制每穗总粒数和耐热指数等性状。研究结果将为水稻耐热性改良及其分子标记辅助育种提供有益信息。     

不同生态环境下稻米淀粉RVA谱特征值的QTL定位分析

利用2个直链淀粉含量相似的水稻品种93-11和日本晴为亲本, 采取单粒传法创建由190个家系组成的重组自交系群体, 并构建了包含202个SSR、CAPs和STS标记的遗传连锁图谱。采用复合区间作图法, 在3个不同生态环境下(陵水、合肥和怀远)对RVA谱特征值(峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度、消减值、峰值时间、起浆温度和回复值)的8个特征性状进行了定位分析。共定位到57个QTL, 单个性状QTL数目在1~14个之间, 说明RVA谱特征值是多基因控制的数量性状。13个QTL在3个不同环境中被2次或3次检测到, 其中qCPV-3、qCPV-10b、qSBV-10b、qCSV-3b、qCSV-10b(贡献率分别为, 26.9%、29.5%、29.7%、25.2%、28.3%)被3次检测到, 稳定性较高。16个QTL具有一因多效性, 单个QTL位点控制的性状一般在2~6个之间, 第10染色体RM25032~RM1375区段控制峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度、消减值、峰值时间和回复值等6个性状。     

应用SSR标记定位水稻再生力和再生产量及其构成的QTL

用两个籼稻品种明恢86和佳辐占为亲本建立的F2群体及相应的SSR分子标记连锁图,对水稻再生力和再生产量及其构成的基因进行了定位。结果定位了影响水稻再生力(再生穗数)的1个QTL,影响再生产量的1个QTL和影响产量构成的2个QTL,各QTL的加性效应均来自亲本明恢86,起增效作用。影响水稻再生穗数、结实率和单株产量的QTL位于同一染色体的相同区段上,且加性效应方向相同,这很好地解释了再生穗数与单株产量、结实率呈极显著正相关的关系。     

水稻Wxmp背景下SSIIa和SSIIIa等位变异及其互作对蒸煮食味品质的影响

In order to explain the variation of eating and cooking quality (ECQ) in different semi-waxy rice lines with Wx^mp allele, sixty-four semi-waxy lines with Wx^mp were developed by crossing from Wujing 13 and Kantou 194 (Milky Princess). The polymorphism of markers between the two parents was detected in soluble starch synthesis genes SSIIa and SSIIIa but not in other starch synthesis related genes. Genetic effects of SSIIa and SSIIIa on the amylose content (AC), gel consistency (GC), gelatinization temperature (GT) and rapid visco analyzer (RVA) profile characteristics were analyzed in Wx^mp rice lines. The results showed that SSIIa and SSIIIa had significant effects on the characteristic values of AC, GT, GC and RVA profile, and the interactive effects existed between the two genes. SSIIa² and SSIIIa² alleles (² indicated that allele was derived from Wujing 13, the same as in the below) had a tendency to increase AC by 1.87% and 1.23%, respectively. This result was consistent in two years. There was no significant effect on GT for SSIIa and SSIIIa allelic variation, whereas the GT of SSIIa¹SSIIIa¹(¹ indicated that the genes were derived from Kantou 194, the same as in the below) was significantly higher than that of SSIIa²SSIIIa² by 1.34 °C. This indicated that GT was not significantly affected by single gene of SSIIa and SSIIIa but was remarkably influenced by the interaction of the two genes. The GC was significant varied among rice lines with different genotypes. The SSIIa² and SSIIIa¹ alleles could increase GC of 8.74 mm and 9.62 mm respectively. From the interaction of the two genes, the GC of SSIIa²SSIIIa¹ genotype was 10.64 mm higher than the SSIIa¹SSIIIa² genotype, and was 16.95 mm higher than the SSIIa²SSIIIa² genotype. The allele SSIIa² increased the peak viscosity (PKV), hot paste viscosity (HPV), cool paste viscosity (CPV) and breakdown viscosity (BDV), but decreased the consistency viscosity (CSV) and setback viscosity (SBV). However, the effect of allele SSIIIa² was just the opposite, which decreased the PKV, HPV, CPV, BDV and increased CSV and SBV. For the combination of SSIIa and SSIIIa, SSIIa²SSIIIa¹ genotype showed the largest values in PKV, HPV and CPV, SSIIa²SSIIIa²genotype showed the largest values in BDV and CSV, and SSIIa²SSIIIa¹ genotype showed the least value in SBV. These results provide a theoretical basis for improving eating and cooking quality of semi-waxy japonica rice.     

稻米淀粉RVA谱特征及其与理化品质性状相关性的研究

测定了四川地区种植的124个水稻品种的RVA谱特征值及各项理化品质指标, 分析了RVA谱各特征值间, 及其与各项理化品质指标间的相关性, 并分析了不同直链淀粉含量(AC)品种的RVA谱特征值差异, 结果表明, RVA谱6个特征值之间, 最高黏度(PKV)与冷胶黏度(CPV)、回复值(CSV)相关不显著, 热浆黏度(HPV)与崩解值(BDV)相关显著, 其余均相关极显著。AC、胶稠度(GC)与RVA谱6个特征值均极显著相关, 而碱消值(ASV)与RVA谱6个特征值相关均不显著, 说明AC和GC是影响RVA谱特征值的两个重要理化品质指标。不同AC品种间的RVA谱不尽相同, 一般而言, AC越高的品种崩解值越小, 而消减值和回复值越大。     

水稻剑叶角度与主穗产量的遗传剖析

理想水稻株型的选育与高产育种密切相关，而剑叶角度则是构成水稻理想株型的重要指标之一，同时也是影响水稻产量的重要因素。合理开发利用水稻中控制剑叶角度及产量相关的数量性状基因座位（QTL），并结合分子育种技术，可更好地为高产制繁种目标服务。通过应用由244个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系（RIL）群体，构建含256个分子标记的连锁图谱，采用QTL区间作图法对剑叶角度及主穗产量等5个性状进行定位分析，共检测到17个QTL，分布于染色体1、2、3、5、6、9、10、11。这些QTL对相应性状的贡献率介于3.46%~25.64%之间。在第1染色体上检测到控制5个性状的QTL，其中控制剑叶角度的两个QTL；在第2、3、9、10、11染色体上分别检测到各一个QTL；第5染色体上检测到控制剑叶、每穗总粒数和每穗实粒数的3个QTL；1个每穗实粒数和2个每穗实粒重的QTL分布于第6染色体上。多个区间表现出对两个性状的显著作用，其中第1染色体2个，第6染色体1个。相关性分析表明，较小的剑叶角度可通过提高结实率进而显著增加产量。