玉米抗矮花叶病QTL定位

利用玉米自交系X178（抗）和B73（感）组配的F2群体（234个单株）,构建了包含249个SSR和AFLP标记位点的遗传连锁图谱,图谱全长1 659.3 cM,平均图距6.58 cM。采用人工接种法对216个F3家系在苗期、拔节期和抽雄期分别进行玉米矮花叶病的抗性鉴定。应用复合区间作图法分析抗病QTL与基因效应。结果表明,在3个发育阶段检测到的     

一个玉米叶色突变体的遗传分析与基因定位

在玉米自交系4H8中发现一个叶色突变体,自然条件下,该突变体幼苗叶色呈淡绿色,生长明显缓慢,逐渐萎蔫死亡.利用出现淡绿色幼苗的自交系4H8杂合体以及其与绿色自交系40-6构建的一套分离群体对叶色淡绿色突变体进行了遗传分析,发现4H8的淡绿色基因由1个隐性核基因控制,初步命名为vll(Virescent leaf 1),并用SSR 分子标记将该基因初步定位在第1染色体的长臂上,位于SSR标记umc1323和umc1709之间,与二者的遗传距离分别为2.1 cM和10.3 cM.该研究结果为今后该基因的克隆和功能分析奠定了基础.     

玉米抗甘蔗花叶病毒QTL的初步研究

以黄早四(抗)×掖107(感)的F2分离群体(184个单株)为作图群体, 构建了具有65个SSR标记位点的遗传连锁图谱, 覆盖玉米基因组1333.3 cM, 标记间平均距离20.5 cM. 通过人工接种鉴定评价184个F3家系对SCMV引起的玉米矮花叶病的抗性反应. 采用复合区间作图法对抗病数量性状位点(QTL)进行定位及遗传效应分析, 结果共检测到3个QTLs,     

玉米抗灰斑病QTL元分析及其验证

玉米灰斑病是危害玉米生产的主要病害之一,目前对抗灰斑病基因数目、位置及作用方式仍然不清楚,这严重制约着玉米抗灰斑病育种进展。本研究利用元分析方法分析并整理了14篇玉米抗灰斑病QTL文献的信息,共筛选确定了13个一致性QTL区间。利用以自交系81162为轮回亲本、自交系CN165为非轮回亲本构建的回交导入群体根据连锁不平衡原理对13个一致性QTL进行验证,在13个一致性QTL区间共获得20多个偏分离位点。第1和第4染色体上偏分离最严重,其他染色体上偏分离度较小。说明第1和第4染色体上存在着效应较大的抗病QTL。第1染色体标记umc2227、bnlg1832、umc1243、umc2025、umc1515、umc1297、umc1461处供体基因频率均在50%以上,可能存在几个连锁的抗病基因。第4染色体上基因位于标记bnlg2291和umc1194之间。研究为精细定位供体CN165中第1和第4染色体上的抗灰斑病QTL奠定了基础。     

玉米籽粒生理成熟后自然脱水速率QTL的初步定位

以吉846(脱水快,1.18%d-1)和掖3189(脱水慢,0.39%d-1)为亲本衍生出的232个重组自交系(F7)为作图群体,构建了具有101个SSR标记位点的玉米遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1941.7cM,标记间平均距离为19.22cM。通过1年2点试验(双城和哈尔滨,2007年)评价了232个重组自交系籽粒生理成熟后的自然脱水速率。采用WinQTL2.5对该性状数量性状位点(QTL)进行了初步定位和遗传效应分析,结果共检测出9个显著影响玉米籽粒生理成熟后自然脱水速率的QTL,分别位于第2、第3、第4、第5和第6染色体上,加性增效作用均来源于亲本吉846。其中在第2和第6染色体上的2个QTL(qKdr-2-1和qKdr-6-1)在2个环境下均稳定表达,分别位于SSR标记bnlg198～umc1516之间和phi126～phi077之间,其累积表型贡献率为15.49%。具有较快脱水速率的等位基因均来自吉846。所检测到的QTL将在分子辅助选育具有较快脱水速率的材料中具有较大的应用潜力。     

玉米抗灰斑病基因的分子标记

玉米灰斑病是我国玉米生产中的重要病害,培育和种植抗病品种是防治此病的有效途径.1年内在3个灰斑病重发区选取64份我国常用玉米自交系进行了抗灰斑病鉴定,分别筛选出高抗、抗病和中抗自交系2份、15份和12份.采用集团混合分组分析法,分别以10个抗病和10个感病玉米自交系基因组DNA构建抗病基因池和感病基因池.从100对AFLP引物组合中筛选出54对在抗感基因池间呈多态性的引物,进一步在组建抗池和感池的20份自交系之间检测到8个多态性片段.通过片段的回收、克隆和测序,将其中的P51M38-100扩增片段转化为SCAR标记(SCAR-100).利用SCAR-100标记分析64份玉米自交系的基因型,结合田间抗病和感病表型进行相关分析,卡方测验表明SCAR-100标记与抗灰斑病显著相关.采用Mo17×黄早四群体(190个F2单株)和X178×B73群体(181个F8家系),结合已构建的SSR和AFLP标记连锁图谱,均将SCAR-100标记定位于第3染色体上,分别位于SSR标记umc1399-bnlg1754和umc1320-bnlg1754之间.开发抗病基因的分子标记可为分子标记辅助育种提供基础.     

玉米矮花叶病研究进展

玉米矮花叶病是玉米的一种重要病毒病害,病原为玉米矮花叶病毒MDMV和甘蔗花叶病毒SCMV,培育抗病品种是主要的防治途径。研究表明,玉米种质对矮花叶病的抗性,多数表现为主基因控制的质量-数量性状抗性,抗病基因表现为显性或者部分显性作用,基因间的作用以加性效应为主,杂种一代抗性趋于抗性亲本。控制SCMV的主效抗病基因有3个,分别位于第三染色体和第六染色体上,可以利用回交转育程序构建玉米矮花叶病抗病基因单位点分离群体,使复杂的多基因位点数量性状分析变为简单的单基因位点的分析,进行基因的精细定位,或者通过抗病基因的聚合杂交选育抗病自交系,进而组配高抗杂交种。     

小麦品种中梁22抗条锈病基因的遗传分析和分子作图

对中梁22/铭贤169杂交F₂群体苗期抗条锈病鉴定及中国春单体系抗病基因的染色体定位发现, 中梁22携带1个显性(暂命名YrZhong22)和1个隐性抗病基因, 前者位于5B染色体。由中梁22´铭贤169的F₂群体构建抗病、感病池, 用SSR标记结合集群分离分析法(BSA), 建立了与YrZhong22连锁的4个微卫星标记Xwmc289、Xwmc810、Xgdm116和Xbarc232, 并将YrZhong22定位于小麦5BL染色体。YrZhong22与相邻微卫星位点Xwmc810和Xgdm116的遗传距离分别是2.7 cM和4.4 cM。系谱分析及分子标记分析表明, YrZhong22可能是一个来自中间偃麦草的新抗条锈病基因。     

籼稻多蘖矮半矮秆基因的遗传分析和基因定位

对籼稻标记基因系材料多蘖矮的遗传分析表明, 其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和一个新的半矮秆基因,该基因初步定名为sdt3。以多蘖矮与南京6号杂交F₂的分离群体为基础,应用SSR标记进行连锁分析,将半矮秆基因sdt3定位于第11染色体的SSR标记SSR98和SSR35之间,分别相距0.06 cM、0.13 cM,二者之间的物理距离约为93kb。以南京6号为轮回亲本与多蘖矮进行回交和自交获得由半矮秆基因sdt3控制的近等基因系（新多蘖矮）,以赤霉素处理表明由sdt3控制的半矮秆系新多蘖矮对赤霉素不敏感。     

玉米籽粒含水量性状相关SSR分子标记的筛选和分析

籽粒含水量高是影响玉米机收的主要限制性因素之一。目前对于玉米籽粒含水量的内在遗传基础了解的还很少。本研究利用快速脱水自交系Li18和慢速脱水自交系昌7-2组配了252个F2家系群体。通过田间表型分析,分别选取20个低含水量家系和23个高含水量家系构建DNA混池。利用500对SSR标记进行多态性筛选,发现位于玉米第8染色体的标记umc1627和umc1415与籽粒含水量性状紧密相关,两个标记间的遗传距离为2.9 cM。本研究将为快速脱水品种的选育提供理论依据。     

利用SSR标记鉴定‘苏玉30’杂交种遗传纯度研究

为了快速鉴定高产优质玉米杂交种‘苏玉30’的遗传纯度,以‘苏玉30’及‘YJ7’和‘HL40’2个亲本、‘苏玉10’、‘苏玉22’、‘苏玉29’、‘苏玉32’、‘郑单958’、‘登海9’号为供试材料,进行SSR标记分析。结果发现,从40个SSR标记中筛选出在‘苏玉30’及双亲之间扩增带型稳定、多态性明显的5个SSR标记（phi053k2、bnlg2291k4、bnlg2305k4、bnlg161k8、umc2084w2）,可用于‘苏玉30’的鉴定,此外,利用其中的单个标记（bnlg2291k4或bnlg2305k）或2-3个标记组合（phi053k2与bnlg161k8组合、umc2084w2与bnlg161k8组合、phi053k2与umc2084w2组合）可将‘苏玉30’与另外6个杂交种区分开。筛选出的5对SSR标记对‘苏玉30’的鉴定结果与田间鉴定结果高度一致。因此,利用SSR标记鉴定玉米杂交种遗传纯度具有快速、准确、实用性强等优点,为生产上快速鉴定‘苏玉30’遗传纯度提供了参考依据。     

SSR标记对宁单11种子纯度的鉴定

采用SSR分子标记方法,选用24对引物,以杂交玉米宁单11杂交种子及其父母本为实验材料,对宁单11种子纯度进行鉴定。通过带型分析,筛选出在杂交种中呈现清晰且双亲互补带型的特异性引物,并依据特异性引物的筛选标记结果对抽样批次的宁单11种子样本进行纯度鉴定。结果表明:phi034、phi080、umc1638、bnlg439、bnlg1792五对SSR引物可用于玉米杂交种宁单11种子纯度鉴定。     

大田环境下玉米抗旱相关性状QTL定位

干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F2:3家系定位群体,于2011年在湖南省作物研究所和长沙县高桥镇,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定。所考察性状包括抽雄至吐丝间隔、株高、千粒重和产量,用抗旱系数来衡量抗旱性。结果表明,110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1 cM,标记间平均距离11.33 cM。抗旱相关性状定位的QTL介于8～14个,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异为6.27%～18.27%。不同水分条件下定位到的QTL大多数不相同,表明对干旱胁迫的适应存在不同机制。抗旱性相关性状定位到的QTL,除第2和10染色体外,在其它染色体上都有分布,主要集中在第1染色体1.02-03区域和1.06-07区域,以及第3染色体3.04-05区域。第1染色体标记umc2224和bnlg176区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇;标记bnlg1556和umc1128区间检测到与抽雄至吐丝间隔和产量有关的QTL簇。第3染色体标记umc1773和umc1311区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇。这些QTL簇可能有助于通过分子标记辅助选择的方法提高干旱地区玉米的抗旱性。     

玉米抗甘蔗花叶病毒资源的遗传多样性研究

利用人工接毒方法对46份我国主要玉米自交系进行了两年抗甘蔗花叶病毒鉴定,筛选出高抗系8份(K22、CN962、P138、齐318、中自01、金黄96B、齐319、Pa405),抗病系7份(旱21、中自03、旱23、农大178、获白、K12、黄早四).用SSR标记研究了46份自交系的遗传多样性.49对引物共检测出168个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～10个,     

反义外壳蛋白基因介导的抗SCMV转基因玉米研究

玉米矮花叶病（MDM）是一种世界性病害，在我国主要由甘蔗花叶病毒(SCMV)所致。为探索一条高效、安全的抗SCMV转基因途径，构建了无标记基因的SCMV反义外壳蛋白基因（cp）表达载体pACP。通过冻融法将该载体与抗除草剂标记基因(bar)载体分别导入农杆菌LBA4404,然后共转化玉米自交系综3的幼胚。通过除草剂梯度筛选，从抗性愈伤组织分化获得了35株再生苗。PCR检测证明，其中26株带有抗除草剂标记基因（bar），14株带有SCMV反义cp基因。这14株带有目的基因的玉米植株自交，其种子在田间种植成株行（T₁代）。玉米T₁代幼苗人工接种SCMV，筛选出2个抗病株率高于70%的株行。ELISA检测表明，抗病株SCMV含量极低，抗性达高抗水平。PCR检测表明，抗病性是反义cp基因作用的结果，并且获得了2株cp基因阳性而标记基因阴性的抗病株。     

基于单片段代换系的玉米百粒重QTL分析

籽粒大小是影响玉米产量的关键因素。本研究基于59份玉米染色体单片段代换系(SSSL)纯合体,对玉米百粒重性状进行2年6个试验环境的表型鉴定,利用t测验和重叠群作图的方法对SSSL内代换片段上的百粒重效应进行了QTL分析。共检测出20个百粒重QTL,分布在玉米的8条染色体上,其中14个(70.0%)在2个以上试验环境中被重复检出,4个(20.0%)在4个以上试验环境中被重复检出,在全部6个试验环境中重复检出且基因加性效应值较大的玉米百粒重QTL是位于玉米第5染色体Bin5.05区SSR分子标记bnlg278和umc1680附近的q100kw-5-3。研究结果为玉米籽粒大小性状相关基因的进一步精细定位和克隆奠定了基础。     

Identification of quantitative trait loci for drought tolerance at seedling stage by screening a large number of introgression lines in maize

The maize genome hosts tremendous phenotypic and molecular diversity. Introgression lines (ILs), developed by continuous backcrossing to recurrent parents, could provide a unique genetic stock for quantitative trait locus (QTL) mapping. Using maize lines from six heterotic groups of different ecological zones, we developed >500 BC₂F₂ IL sets by crossing 11 inbred lines (as recurrent parents) with >200 local maize inbred lines (as donor parents). Of them, 34 IL sets were selected as a subset for drought tolerance screening and a total of 417 ILs survived under severe water stress at seedling stage. One set of 32 surviving ILs, derived from Chang7-2/DHuang212, was used for QTL mapping with simple sequence repeat markers covering the whole genome, with seven QTL detected. Furthermore, investigating all surviving ILs, we identified two common regions in bin 3.04, corresponding to marker intervals bnlg1904–umc1772 and umc1223–bnlg1957, respectively, which shared high genetic variation in three IL sets. Our results indicated that selective genotyping can be used to identify genetic loci for complex traits. The ILs, highly selected for drought tolerance in this study, provide a unique set of materials for both genomic studies and development of enhanced germplasm resources.     

一个水稻落粒性基因SH1的SSR标记定位

以籼稻品种93-11为轮回亲本,与粳稻品种日本晴杂交并回交的高世代分离群体为研究材料,选用104个多态性的SSR标记对水稻的落粒性基因进行定位。结果表明,在BC₄F₂群体中,6个标记的基因型来自于日本晴;在BC₄F₃定位群体中,难落粒植株数与易落粒植株数的分离比例为3:1,落粒性受1对显性基因控制,命名为SH1;分子标记与落粒性共分离分析将SH1定位在SSR标记RM5389和RM1068、RM1387之间,与3个标记的遗传距离分别为0.7cM、5.5cM和13.1cM,此结果为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

大豆种粒斑驳抗性的遗传分析及基因定位

运用SSR标记技术及分离群体组群分析法(BSA法), 对大豆品系3C624×东农8143的F₂、F₃代群体接种SMV1号株系鉴定种粒斑驳抗性, 并进行抗种粒斑驳基因的分子定位。结果表明, 东农8143对SMV1号株系的种粒斑驳抗性受1对显性基因控制。用Mapmaker/Exp 3.0b进行连锁分析, 抗种粒斑驳基因位于大豆染色体组的F连锁群上, 并获得了与抗种粒斑驳基因紧密连锁的5个SSR标记Sat_297、Sat_229、Sat_317、Satt335和Sct_188, 标记与抗病基因间的排列顺序和连锁距离为Sat_297–12.4 cM–Sat_229–3.6 cM–SRSMV1–1.7 cM–Sat_317–2.4 cM– Satt335–13.8 cM–Sct_188。其中近距离标记Sat_229(3.6 cM)、Sat_317(1.7 cM)和Satt335(4.1 cM)可用于标记辅助选择育种和抗源筛选。