黑粒小麦子粒色素的遗传研究

河东乌麦526、黑粒小麦76、漯珍1号为3个黑粒小麦新品种，富含天然黑色素，蛋白质和18种氨基酸以及对人体有利的各种微量元素的含量都显著高于普通小麦，具有特殊的调节和保健功能。通过这3个黑粒小麦品种与京411(白粒)杂交，分析其粒色遗传。研究结果表明河东乌麦526的色素分布在糊粉层中，黑粒性状是胚乳性状，受两对互补基因控制，F2代符合9(黑色)：7(白色)的分离规律。漯珍1号、黑粒小麦76的色素分布在果皮和种皮中，黑粒性状是种皮和果皮性状，均为不完全显性，漯珍1号的黑粒性状受一对基因控制，F3代符合3(黑色)：1(白色)的分离规律，黑粒小麦76的黑粒性状受两对互补基因控制，F3代符合9(黑色)：7(白色)的分离规律。     

蚕豆粒型性状的遗传分析及QTL检测

鉴定蚕豆粒型性状的QTL,为粒型相关基因的克隆奠定基础。本研究以云122和TF42杂交获得F2群体,进行籽粒重遗传模型确定和分子标记构建遗传图谱。并利用该图谱对蚕豆粒型性状进行QTL分析。通过双亲分离分析Windows软件包SEA-G4F2进行遗传分析以及用962对引物筛选出50对在群体中具有多态性的引物,用Mapmaker 3.0构建连锁群,采用Win QTL Cart 2.5的复合区间作图法(CIM)定位粒型QTL。籽粒重的最适遗传模型为E-1(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因)。构建包含8个连锁群共有29个标记的遗传图谱,总长796.90 cm,每个标记的平均图距为27.48 cm。利用此连锁群共检测到4个粒型性状相关QTL,可解释的遗传变异(R2)分别为9.00%、24.00%、17.00%和20.00%。定位到控制籽粒长的QTL q SL-1-1、籽粒宽的QTL q SW-1-2和籽粒重的QTL q SH-1-3以及QTL q SH-1-4。     

日本晴/R1126水稻重组自交系群体粒形性状QTL定位

为阐明大穗型籼稻品系R1126稻谷籽粒性状的遗传机制,以其与粳稻日本晴构建的重组自交系F10为材料,通过连续2年田间种植并测定各株系的籽粒粒长、粒宽和粒厚等表型性状,结合利用SSR和SFP等分子标记构建的遗传图谱,对控制该群体的稻谷粒形性状进行了QTL分析。2年试验共检测到10个控制粒长、粒宽和粒厚性状的QTL,其中q GL3-1、q GL3-2和q GL9这3个粒长QTL,以及q GW2和q GW5这2个粒宽QTL在2年试验中能被重复检测;而粒厚性状在2年试验中检测到5个QTL,但均只在1年试验中出现。根据连锁的分子标记信息,q GL3-2、q GW2和q GW5可能分别与已报道的主要粒形基因GS3、GW2和GW5等位;而q GL3-1和q GL9可能为新的粒长QTL,且在2年试验中具有很好的重演性和稳定性,两者的加性效应均能使粒长增加0.2 mm以上,对于改善稻谷外观品质性状具有较好的潜在应用价值。     

旱稻、稗草、高粱属间杂交F2糯质胚乳现象及分析

以旱稻非糯性基因型远FH 2-1(旱稻65×长芒稗)为母本,高粱非糯性基因型沈农133为父本进行属间杂交,F2分离出糯性胚乳新性状.据群体1712株调查,糯性植株为340株,非糯性植株为1 372株.X2分析结果,该性状受两对显性基因互作影响,符合133抑制作用分离比例,不同于前人水稻糯性胚乳受一对隐性基因控制的遗传规律.     

基于两个陆地棉低世代群体定位纤维品质相关QTL

【目的】定位棉花纤维品质性状相关的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)。【方法】以陆地棉高强纤维品系中棉所679和纤维品质一般的农垦5号为亲本构建包含200个单株的F2群体及对应的F2:3家系群体,对2个群体的纤维长度、断裂比强度等5个纤维品质性状进行检测。用6 688对简单重复序列(Simple sequence repeat, SSR)引物在双亲间筛选,得到149对多态性引物,以F2为作图群体,使用QTL IciMapping软件进行连锁图谱构建,并对F2及F2:3群体进行QTL定位。【结果】根据F2群体基因型信息构建了1张包含119个标记、28个连锁群、总长为1 173.5 cM(centiMorgan)的遗传连锁图谱。分别在F_2、F2:3群体中检测到9个和11个与纤维品质性状相关的QTLs,这些QTLs分布在11个连锁群上。其中F2群体的qFL-D11-1、q BT-D11-1与F2:3群体的qFL-D11-1、q MIC-D11-1均定位在标记DPL0062与HAU0423之间,推测这些位点可能是控制纤维品质性状的重要QTL。【结论】利用多个群体进行QTL定位有益于发现稳定的QTL位点,控制纤维品质性状的基因可能成簇存在,为挖掘纤维品质性状相关基因及分子标记辅助育种奠定基础。     

贵紫麦1号紫粒性状的遗传规律及基因定位

为明确紫色小麦紫粒性状的遗传规律及其调控基因,采用贵紫麦1号(紫粒小麦)×贵农19或贵农麦30(白粒小麦)进行正反交,构建不同杂交世代(F_1～F_5和BC_1F_1)遗传研究群体,根据杂交后代紫粒性状的分离情况探究其粒色的遗传规律,利用全基因组重测序技术(WGS)结合集群分离分析(BSA)策略对贵紫麦1号紫粒性状进行基因定位。结果表明,贵紫麦1号的紫粒性状受两对显性互补基因控制。基于全基因组重测序及标记筛选结果显示,控制贵紫麦1号紫粒性状的两个互补显性基因分别位于2 AL和7 DL染色体上,并将控制紫粒性状的基因命名为GZMpp1和GZMpp2;紫粒基因GZMpp1与标记chr 2 A 32的遗传距离为1.2 cM;GZMpp2与标记DY-7 D 6的遗传距离为0.5 cM。     

基于两个陆地棉低世代群体定位纤维品质相关QTL

【目的】定位棉花纤维品质性状相关的数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)。【方法】以陆地棉高强纤维品系中棉所679和纤维品质一般的农垦5号为亲本构建包含200个单株的F2群体及对应的F2:3家系群体,对2个群体的纤维长度、断裂比强度等5个纤维品质性状进行检测。用6 688对简单重复序列(Simple sequence repeat, SSR)引物在双亲间筛选,得到149对多态性引物,以F2为作图群体,使用QTL IciMapping软件进行连锁图谱构建,并对F2及F2:3群体进行QTL定位。【结果】根据F2群体基因型信息构建了1张包含119个标记、28个连锁群、总长为1 173.5 cM(centiMorgan)的遗传连锁图谱。分别在F_2、F2:3群体中检测到9个和11个与纤维品质性状相关的QTLs,这些QTLs分布在11个连锁群上。其中F2群体的qFL-D11-1、q BT-D11-1与F2:3群体的qFL-D11-1、q MIC-D11-1均定位在标记DPL0062与HAU0423之间,推测这些位点可能是控制纤维品质性状的重要QTL。【结论】利用多个群体进行QTL定位有益于发现稳定的QTL位点,控制纤维品质性状的基因可能成簇存在,为挖掘纤维品质性状相关基因及分子标记辅助育种奠定基础。     

辣椒DH群体果实性状的分离及与F2群体的比较

为分析DH群体的遗传稳定性及其DH群体内性状分离与同来源的F2群体之间异同，本研究利用辣椒花药培养技术，构建一个由“羊角椒(97403)×方灯笼甜椒(97410)”的杂交而成的牛角椒组合作为供体的且由103个DH系组成的DH群体，对该DH群体进行单果重等5个主要果实性状的遗传表现进行分析，并与同来源的F2群体进行比较。结果表明：原供体及其双亲的5个果实性状的变异系数均较小，三者之间的各性状均存在显著差异，说明原供体及其双亲的整齐一致性；对DH群体和F2群体各性状的平均值、变异系数及其性状分离区间的分析和对比结果表明，5个果实性状均是受多基因控制的数量性状，且由于基因重组无论是DH群体还是F2群体均能产生正向和负向两个方向的超亲基因型。但DH群体与F2群体比较各性状的分离区间明显增大，超亲分离类型明显增加，且获得的各DH系均为稳定遗传的自交系，提高了花培育种的选择效率。     

大豆抗食心虫主基因+多基因遗传效应分析

为了探讨大豆抗食心虫的遗传特点,以提高大豆抗食虫的育种效率,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,以大豆杂交组合2002系选(P1)×EXP(P2)的P1、F1、P2、F2、F2:3 5个家系世代群体为材料,对大豆抗食心虫进行多世代联合分析。结果表明：大豆抗食心虫受1对加性主基因+加性-显性多基因控制遗传。主基因存在加性效应,加性效应为负值(d=-0.1633)。该组合的抗食心虫存在负向杂种优势,多基因加性效应为正,多基因加性效应使F1代的虫食粒率增加。该杂交组合的F2、F2:3群体虫食粒率多基因遗传力为21.9556%和54.3490%,表现出较高的遗传力,可在晚期世代对虫食粒率进行选择。     

红米色素着生位置及其基因定位

分别对红米和白米做了石蜡切片观察,其色素位于果皮和种皮中;并对红米水稻材料红宝石进行了遗传研究及基因定位。红宝石与白色水稻R272的杂交F1表现为红色,表明色素基因受显性基因控制;同时,其F2群体米色性状遗传分离规律符合3∶1的分离比例,表明红色米皮的性状受1对显性基因控制。利用R272/红宝石的F2群体和微卫星标记,将该基因定位在第7染色体上RM8006和RM21186两个标记之间,其遗传距离分别为4.0cM和2.1cM,在物理图上这两个标记的距离为1.7Mb,并将该基因初步命名为Red。     

稻谷粒形与稻米主要品质性状的关系

以包括籼粳、新老不同的类型92个水稻品种为试材,研究了稻谷粒形性状与品质性状的关系。结果表明,谷粒长与谷粒宽和谷粒厚呈极显著负相关,千粒重与谷粒长、谷粒宽和谷粒厚均呈显著或极显著正相关,千粒重主要由谷粒宽和谷粒厚决定。糙米率、精米率和整精米率与谷粒长、谷粒长宽比和谷粒长厚比呈极显著负相关,与谷粒宽、谷     

籼稻粒形及产量性状的加性相关和显性相关分析

以８个粗短粒品种和５个细长粒品种进行不完全双列杂交，采用加显遗传模型，对早籼粒形及产量性状进行多种相关分析。结果表明农艺性状间的加性相关比显性相关更为重要，其中粒形性状间的遗传相关是以加性相关为主，仅粒宽与长宽比性状间同时存在着显著的显性相关。有效穗数与着粒密度、每穗粒数、穗重间具有较高的负向加性相关，与粒重则表现出明显的正向显性相关。着粒密度、每穗粒数、结实率、穗重、粒重以及单株产量性状间的相关     

Study on inheritance of seed technological characteristics in sugar beet

Seed is an important input in production of field crops. The successful production of sugar from sugar beet depends on high yielding varieties, optimum plant establishment after sowing and good agricultural practices. Therefore, seed with the highest germination ability and vigour is necessary to ensure an early and high level of field emergence. Knowledge of the genetic control of seed characters may help breeders to efficiently select for improved germination. In this research, variance components and inheritance of sugar beet seed characteristics were studied. Five monogerm diploid O-Type lines were crossed with 15 monogerm, diploid cytoplasmic male sterile (CMS) lines on the basis of North Carolina Design II (Factorial Design), and 75 F1 hybrids (single crosses) were produced. The hybrids were then compared in three completely randomized designs of 25 entries each. Eight seed traits of F1 hybrids were evaluated in the laboratory in three replications. Based on genetic analysis, the additive variance for rootlet length, hypocotyle length, uniformity of germination and 1,000-germ weight was significant at 5% probability level. Also, the dominance variance was significant at 1% probability level for all the seed traits measured except for germination percentage. Narrow-sense heritabilities of rootlet and hypocotyle lengths were significant at 5% probability level. Correlation analysis showed that germination speed and hypocotyle length were positively and negatively correlated with germination uniformity, respectively, at 1% probability level. These results indicated that there was a remarkable genetic variation for the seed traits which could be exploited by selection and heterosis breeding.     

水、旱栽培条件下稻谷粒型和粒重的相关分析及其QTL定位

为了解水、旱栽培条件下水稻粒形和粒重的表型及QTL变化,以陆稻品种IRAT109和水稻品种越富构建的双单倍体群体为材料,系统分析了稻谷粒长、粒宽、粒重及长宽比在水、旱栽培条件下的相关性,并进行了数量性状基因位点的比较定位。结果表明,水、旱条件下,粒长与长宽比和粒重均呈极显著正相关;粒宽与长宽比呈极显著负相关,与粒重极显著正相关,4个性状在水、旱条件间相关性都达极显著正相关。其中粒长的相关系数最高,达0.817,粒宽的相关系数最低,为0.457。表明粒长受水分影响最小而粒宽受水分影响较大。粒重、长宽比介于二者之间。两种条件下共检测到14个QTLs,分布于水稻1、5、6、7、10和12染色体上,其中控制粒长的5个,LOD值为1.93~5.11,贡献率为5.97%~28.85%;控制粒宽的1个,LOD值为2.39,贡献率为12.76%;控制长宽比的3个,LOD值为2.08~4.6,贡献率为7.78%~21.89%;控制粒重的5个,LOD值为2.68~9.45,贡献率为4.1%~14.8%。其中控制粒长的qGL-5及控制粒重的qGWt-1a和qGWt-1b在水、旱条件下均能检测到,在抗旱育种中可用于分子标记辅助选择籽粒性状。QTL分析的结果进一步验证了表型分析结果,粒宽相对易受土壤水分影响,粒长、粒重和长宽比,受水分胁迫影响较小,遗传比较稳定。     

Quantitative trait loci for grain-quality traits across a rice F2 population and backcross inbred lines

Improving grain-quality is an important goal in rice breeding programs. One vital step is to find major quantitative trait loci (QTLs) for quality related traits and then investigate the relationships among them. We crossed ‘N22’, an indica variety with good appearance but low grain weight, to a japonica variety, ‘Nanjing35’, with superior grain yield but poor appearance. This enabled us to construct an F₂ population and a set of backcross inbred lines (BILs) for QTL-mapping for the traits related grain appearance. In all, 37 QTLs were identified for grain length (GL), grain width (GW), grain thickness (GT), thousand-grain weight (TGW), and the percentage of grains with chalkiness (PGWC). Of these, 17 QTLs detected from 184 plants in the F₂ population explained 4.97–27.26 % of the phenotypic variance, another 20 QTLs were identified using BILs from 2009 to 2010. Quantitative trait loci for major effects were detected in different populations and across years. A new QTL hot spot (marker interval RM504–RM520) was found on Chromosome 3, which harbored QTLs for GL, GW, GT, and TGW. Among our five examined traits, grain shape was significantly correlated with TGW and PGWC. The PGWC values of two heavier grains BILs, L93, and L145 are much lower than Nanjiing35, the analysis of genotype showed that this greater weight may due to the locus for GL occurring within RM504–RM520 on Chromosome 3. Therefore, those two lines will allow us to develop a long-grain high-yield rice variety with less chalkiness.     

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。     

不同环境下杂交粳稻直链淀粉含量的遗传分析

以粳稻三系材料组配的5×5不完全双列杂交亲本及F₂、F₃种子为试材, 应用包括胚乳效应、细胞质效应、母体效应的三倍体种子性状遗传模型, 对不同年份、不同穗位两种环境设计下的直链淀粉含量进行遗传分析。结果表明, 两种环境下, 直链淀粉含量的方差组成均以基因型方差为主。遗传主效应方差以胚乳加性方差为主。以穗位作为环境因子时, 能检测到显著的细胞质方差, 互作方差以直接显性×环境互作方差为主, 其次是细胞质×环境互作方差, 但对互作效应值的遗传预测表明, 绝大部分品种所有粒位均以细胞质×环境的互作效应值最大, 且细胞质×环境互作使不育系强、中势籽粒的直链淀粉含量降低、弱势粒直链淀粉含量提高, 恢复系则相反, 强、中势籽粒直链淀粉含量提高, 弱势粒直链淀粉含量降低。以年份作为环境因子时, 细胞质方差不显著, 互作方差以母体显性×环境互作方差为主。     

籼型杂种稻谷品质性状的杂种优势表现

以3个野败型雄性不育系（A）和10个恢复系（R）为材料，配成3×10=30个A×R杂种，研究籼型杂种稻谷9个品质性状的杂种优势表现。结果表明：（1）杂种的平均表现，在精米率(HP)、粒长(GL)、垩白度(CS)、直链淀粉含量(AC)和胶稠度(GC)上，都介于雌亲和雄亲平均数之间；在粒宽(GW)、粒重(WG)和碱扩值(ASV)上既大于雌亲又大于雄亲     

日本水稻品种越光稻米的外观品质性状的QTL遗传剖析

稻米外观品质是稻米品质的一个重要方面,是消费者选择的重要依据之一,在一定程度上影响稻米市场价格。本研究利用一个日本优质粳稻品种越光(轮回亲本)和一个印度的籼稻品种Kasalath杂交产生的回交重组自交系(backcross recombinant inbred lines,BILs)对7个控制稻米外观品质主要性状(粒长、粒宽、粒厚、粒长宽比、垩白粒率、垩白大小和垩白度)数量性状基因位点（quantitative trait locus,QTL）进行定位分析。共检测到影响7个性状的22个QTLs,分布在8条染色体上,贡献率为5.65％-29.20％。其中在第5染色体上的R2232分子标记附近区域检测到影响4个性状的QTLs;在第3染色体上C1448和第6染色体G200分子标记附近区域分别检测到同时影响3个性状的QTLs,表明了这3个染色体区域对控制稻米外观品质性状中的有着重要作用。本研究检测到的QTLs及其两侧的分子标记可以用于改良稻米外观品质的分子辅助育种。