利用类番茄茄LA2951渐渗系群体鉴定番茄抗晚疫病QTL

【目的】利用来自番茄近缘野生种类番茄茄（Solanum lycopersicoides）LA2951的渐渗系群体,挖掘LA2951中潜在的抗晚疫病基因。【方法】采用离体叶片接种法,每片小叶背面接种10 μL菌液（2×104孢子囊/mL）,在温度19℃和相对湿度70%-100%的条件下,第6天测量叶片病斑面积（lesion size,LS）和发病率（disease incidence,DI）。【结果】LA2951对晚疫病的抗性受QTL （quantitative trait loci）控制。接种番茄晚疫病T1,2小种,鉴定出Rpiq1b、Rpiq2b、Rpiq4b、Rpiq8a和Rpiq11等5个QTL,可显著减少叶片病斑面积;Rpiq1a、Rpiq2a和Rpiq8b等3个QTL,可明显降低叶片的发病率。接种致病力较强的小种T1,2,4,只鉴定出2个可减少DI的QTL（Rpiq4a和Rpiq5）。说明来自LA2951的QTL呈现明显的小种特异抗性。根据番茄高密度遗传图谱,本研究鉴定的QTL与前人鉴定出的番茄抗晚疫病QTL均同位。另外,无论是接种T1,2小种还是T1,2,4小种,均发现2个感病位点（Spiq4和Spiq10）,它们分别位于第4条和第10条染色体短臂末端,可显著增加番茄叶片的DI。【结论】定位了来自类番茄茄LA2951的10个抗晚疫病QTL和2个感病QTL,抗病QTL呈现明显的小种特异抗性,研究结果为番茄抗晚疫病育种提供了理论参考。     

普通野生稻苗期耐冷性QTLs的互作和聚合效应分析

【目的】普通野生稻Oryza rufipogon Griff.蕴含丰富的遗传多样性,对其进行耐冷性数量性状位点(QTLs)的挖掘和效应分析,可为水稻耐冷性分子育种提供宝贵的基因资源和理论支持.【方法】以籼稻品种9311为受体亲本、普通野生稻品系DP15和DP30为供体亲本,构建染色体片段代换系,鉴定了18个水稻苗期耐冷QTLs,将其中分别包含4个耐冷QTL且遗传背景一致的4个代换系qSCT-1-CSSL、qSCT-4-CSSL、qSCT-8-CSSL和qSCT-12-CSSL分别两两杂交得到2个聚合系(qSCT-1/qSCT-12)-CSSL和(qSCT-4/qSCT-8)-CSSL,对聚合系中各耐冷QTL的互作效应及聚合效应进行研究.【结果和结论】4个耐冷QTL对水稻耐冷性有加性效应;互作分析显示各耐冷QTL间在聚合系中均存在正向互作.聚合效应在qSCT-4与qSCT-8间表现为QTL间明显的累加效应,而qSCT-1与qSCT-12间聚合的累加效应不明显,表现为qSCT-12对qSCT-1有上位作用.     

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。     

水稻耐盐性和耐碱性相关性状的QTL定位及环境互作分析

【目的】探索水稻在盐和碱胁迫下产量相关性状的变化规律,寻找耐盐碱主效QTL,并分析QTL加性、上位性与环境互作效应。揭示单株有效穗数、结实率、千粒重和单株穗重在盐、碱胁迫下的遗传机制,为水稻耐盐碱性分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以东农425和长白10号杂交得到的重组自交系为材料,构建包含120个SSR标记的遗传连锁图。以浓度6 ds·m-1的Na Cl水溶液,pH9.0的Na2CO3水溶液进行全生育期处理,正常水灌溉为对照。对2014年和2015年盐、碱胁迫和自然条件下水稻的单株有效穗数、结实率、千粒重和单株穗重分别采用2种作图方法同时定位研究,即完备区间作图法进行加性QTL定位和混合线性模型的复合区间作图法进行加性、上位性QTL与环境互作联合分析。【结果】2014年和2015年碱胁迫条件下与盐胁迫条件下各性状表型值相比,耐碱相关性状降低较明显,表明水稻对碱胁迫更为敏感,碱胁迫更大程度地限制了高产和稳产。并且2年的碱胁迫条件下各性状与盐胁迫条件下各性状均未表现出显著相关性。水稻在耐盐性和耐碱性上可能存在遗传机制上的差异。运用ICIM共检测到61个水稻耐盐碱相关性状加性效应QTL,分布在第1、2、3、4、5、6、7、8、10、11和12染色体上。运用MCIM在6个环境下进行加性及环境互作效应的联合定位分析,共检测到17个加性QTL存在环境互作效应,分布在第1、3、5、7、8、9、11和12染色体上。其中,运用ICIM同时在自然条件和盐胁迫条件下2年重复检测到q PN1-1,仅在碱胁迫下2年重复检测到q PN11-2,同时在盐胁迫和碱胁迫条件下2年重复检测到q PN3-3,在盐胁迫与自然条件比值下2年重复检测到q RPN1-1,仅在自然条件下2年重复检测到q GW7和同时在盐、碱胁迫和自然条件下2年重复检测到q PW11均被MCIM检测到。q PW11是1个新的耐盐碱QTL,其贡献率为7.94%—20.13%。运用MCIM对水稻耐盐碱相关性状在6个环境下进行上位性与环境互作效应分析,共检测到13对上位性QTL与环境发生互作效应。检测到2对有关单株有效穗数的上位性QTL与环境互作,检测到2对胁迫与自然条件比值下单株有效穗数的上位性QTL与环境互作;检测到2对有关结实率的上位性QTL与环境互作,检测到2对胁迫与自然条件比值下结实率的上位性QTL与环境互作;检测到1对有关千粒重的上位性QTL与环境互作,检测到1对胁迫与自然条件比值下千粒重的上位性QTL与环境互作;检测到3对有关单株穗重的上位性QTL与环境互作。【结论】盐胁迫和碱胁迫都能影响水稻的产量相关性状,但二者是性质有所差别的2种胁迫,碱胁迫破坏更强,降低产量更明显。     

普通小麦（T．aesfivumL．）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0．77～2．16d，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。     

水稻籽粒大小相关性状QTL定位

【目的】水稻籽粒大小是影响产量和品质的数量性状,籽粒大小相关QTLs的定位是进一步克隆、功能研究以及分子育种的基础。【方法】用1个大粒水稻ZD05321和斯里兰卡的极小粒Suwandel为亲本,创建了1个246个单株的F2群体,用48个SSR标记对控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比进行QTLs定位分析。【结果】F2群体粒长、粒宽、千粒重等性状呈现连续分布的数量性状遗传特点,多数植株的表型偏向大粒亲本。粒长、粒宽与千粒重都存在极显著的正相关;随着粒重的增加,粒长对粒重的作用逐渐变小。在第1、4、6、7、8和9号染色体上,共检测到15个与籽粒大小相关的QTL,单个性状QTL为3~5个,可分别解释1.02%~16.52%的相应性状变异。在第9染色体上检测到同时控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比等4个性状的4个QTL,它们位于该染色体的RM3609~RM7586和RM6543~RM566区段上。【结论】大粒亲本ZD05321中可能存在控制籽粒大小的效应值较大的QTLs,第9染色体上存在同时控制多个粒形性状区域,为下一步精细定位这些新的粒形相关QTL奠定了基础。     

温室黄瓜产量相关农艺性状QTLs的定位

【目的】秋冬茬和冬春茬是目前中国日光温室黄瓜栽培的两种重要茬口,对两茬黄瓜产量相关性状的QTLs进行定位,为温室黄瓜产量分子标记辅助选择的研究提供理论依据。【方法】选用欧洲8号×秋棚自交系的113份黄瓜重组自交系(RILs)群体作为试验材料,并利用该群体已经构建的包含182个标记的分子连锁图谱对与产量相关的9个性状进行QTL分析。【结果】共检测到58个QTLs,其中与单株平均产量相关的QTL1个,定位于LG4连锁群上;控制黄瓜日增重量的QTL位点6个,分别位于LG2、LG3、LG6连锁群上;控制平均单瓜重的QTL位点5个,分别位于LG1和LG5连锁群上;控制坐瓜数的QTLs2个,位于LG2和LG4连锁群上;控制化瓜率的QTL1个,位于LG7连锁群上;控制第一雌花节位的QTLs28个,在1-8个连锁群上都有分布;控制总叶片数的QTLs8个,分别位于LG2、LG7和LG4连锁群上;控制叶面积的QTLs2个,分别位于LG1和LG3连锁群上。以上产量相关性状的QTLs仅在一个茬口中被检测到。控制雌花总数的QTLs5个,全部位于LG2连锁群上,其中ffa2a、ffa2b是两个茬口共有的QTLs,并且其遗传效应方向一致。研究还发现若干QTL富集区域和成束分布的QTLs。【结论】本项研究共检测到温室黄瓜与产量相关的9个性状的58个QTLs,其中ffa2a、ffa2b在两个栽培环境中表达稳定。     

基于Meta分析的大豆百粒重的QTLs定位

 【目的】百粒重是控制大豆产量性状的主要数量性状,对大豆产量性状进行基因定位具有重要的研究和应用价值。现有百粒重QTL定位结果分散,需选择合适的公共图谱,整合前人的研究结果,使其真正应用到实践中。【方法】以2004年发布大豆公共遗传连锁图谱soymap2为参考图谱,将近20年不同试验中的大豆百粒重的QTLs进行映射整合,构建百粒重QTL综合图谱。利用BioMercator2.1的映射功能将国内外常用的大豆图谱上的百粒重QTLs通过公共标记映射整合到大豆公共遗传连锁图谱soymap2上,并利用Meta分析,通过对比已经报道的QTLs的95%的置信区间来推断QTL位置,从而提取真正有效的QTL标记。【结果】在已经发表的文献中共找到65个百粒重QTLs定位信息,其中有53个QTLs定位区间与公共图谱有共有标记,包括36个增效效应的QTLs和17个减效效应的百粒重QTLs,共得到12个QTL簇,通过Meta分析,发掘出6个增效效应和6个减效效应的百粒重“通用QTLs”及其连锁标记。【结论】本研究得到的“通用QTLs”其置信区间最小可达到1.52 cM,为辅助选择分子标记、QTL精细定位以及数量性状基因的克隆奠定基础。     

利用CSSL和BIL群体分析稻米垩白率QTL及互作效应

 【目的】分析稻米垩白率加性效应、上位性效应及其环境互作效应,探讨稻米垩白率的遗传特点和不同群体检测QTL的效率。【方法】利用由粳稻品种越光和籼稻品种Kasalath杂交衍生的BIL群体和以越光为背景、Kasalath为供体的CSSL群体,对2005年和2006年南京的稻米垩白率QTL及其互作效应进行了分析。【结果】 CSSL群体检测到5个垩白率QTL和2对具有上位性效应的QTL;BIL群体检测到3个QTL和4对具有上位性效应的QTL。其中,qPGWC-6a在2个群体中重复出现,1对具有上位性效应的QTL在CSSL群体中2年均被检测到,在BIL群体中,所有QTL与环境存在显著互作（P＜0.01）。在第3和4染色体上检测到2个新的垩白率QTL。【结论】上位性效应和加性效应在垩白率遗传中同样重要。垩白率QTL和具有上位性效应的QTL与环境的互作普遍存在,但效应小于相应的加性效应和上位性效应。利用不同群体分析垩白率QTL,有利于全面揭示稻米垩白率的遗传互作网络。     

小麦重组自交系成株抗条锈性QTL分析

 【目的】对小麦成株期条锈病抗性进行数量性状位点（QTL）分析。【方法】以小麦重组自交系内乡188/偃展1号为材料,在连续两年田间充分发病的情况下,分别用病程曲线下面积（Area Under Disease Progress Curve,AUDPC）和反应型（Infection Type,IT）2种病情指标,通过复合区间作图,分析成株抗条锈性的加性QTL、上位性互作及其分别与环境的互作效应（QTL×environment interaction,QE）。【结果】两年共检测到9个加性抗性QTL,其中使用AUDPC和IT共检测到2个相同的QTL;9个QTL中,5个具有环境互作效应。还检测到7对上位性互作的QTL,其中2对具有环境互作效应。采用AUDPC数据,检测到的QTL能够解释表型的62.05%,其中主要为加性效应（44.32%）和上位性互作效应（17.73%）,环境互作很小（0.42%）。采用IT数据,总共检测到的QTL解释了表型变异的37.53%,其中加性效应和上位性互作效应分别解释了23.94%和10.51%,与环境互作解释了3.08%。【结论】内乡188的抗条锈性是由多个位点控制的,在感病亲本偃展1号中也存在抗性QTL;位于3B和6D染色体上的QTL为2个新的成株期抗性条锈位点;非抗性位点间存在上位性互作效应。     

玉米重组自交系苗期耐盐相关性状QTL的初步定位

[目的]对玉米重组自交系苗期耐盐相关性状进行QTL定位。[方法]以玉米黄早四与Mo17杂交的RIL-F7代171份材料为作图群体,构建其玉米的分子标记遗传图谱,并在此基础上开展对玉米耐盐相差性状的QTL分析。[结果]构建了一张包含81个SSR位点,覆盖了玉米基因组10条染色体,共1 428.3 cM,标记间平均间距为17.63 cM的分子遗传连锁图谱;共检测到6个QTL,分别位于第1、5、6号染色体上。[结论]该研究对深入认识玉米耐盐遗传机理,了解控制玉米耐盐性的基因数目及其在染色体上的位置以及对耐盐性的遗传效应,进行玉米耐盐性育种的分子标记辅助选择和基因克隆均具有极其重要意义。     

野生番茄和栽培番茄的耐盐差异性比较研究

以野生番茄秘鲁番茄,潘那利番茄和栽培番茄“鲜丰98-7”、“交农1号”和“交农2号”为材料,并对其幼苗进行盐胁处理。15 d后对植株的干重、根冠比、叶片含水量和POD酶谱等进行检测与分析。结果表明,野生种的植株干重显著高于栽培种,且保持较高的叶片含水量和根冠比,具有较强的盐适应能力,且潘那利番茄耐盐性强于秘鲁番茄。栽培种的耐盐性低于野生种,且品种间存在差异:“交农1号”和“交农2号”显著优于“鲜丰98-7”。盐胁迫条件下野生番茄和栽培番茄在酶带数量和活性上有极显著的不同,尤其是表现在POD2这条酶带上,其在2个野生种体内活性很强,远远高于栽培番茄。     

番茄愈伤组织和植株耐盐性的比较研究

对2份野生种和4份栽培种的研究证明,子叶,下胚轴和叶片外植体诱导的愈伤组织对NaCl的反应是一致的,将4份野生种和2份栽培种带有2叶一心的小苗扦插于附加不同浓度NaCl的MS培养基中,发现在150mmolNaCl处理10d时,1号,2号,3号和4号材料的相对生根率分别为65．8％,87．5％,86．8％和100％,4份野生种在附加有75 mmol/NaCl的 培养基上的生长优于对照,随着NaCl浓度的不断提高,株高和叶片数都表现下降,3号材料下降幅度最小,当NaCl浓度提高到300mmol时,4份野生种的鲜重可达对照的0．90倍,1．07倍,1．60倍和1．53倍,而]2份栽培种则为对照的0．55倍和0．33倍。     

4个番茄品种耐盐性比较

[目的]通过4个番茄品种在种子萌发期和幼苗期耐盐性比较,确定最耐盐番茄品种。[方法]以4个番茄品种为试材,研究番茄种子萌发和幼苗生长期的耐盐性。[结果]随着Na Cl浓度的增加,4个不同番茄品种种子发芽率和发芽势下降,相对盐害率增加;植株株高和干物质积累量降低,盐害指数和干鲜比增加,根冠比呈上升—下降—上升的趋势;4个番茄品种在Na Cl浓度50 mmol/L以下的盐碱土可以正常生长,齐达利耐盐性最强,可在Na Cl浓度100 mmol/L正常生长,4个番茄品种耐盐性由高到低依次为齐达利、粉宴1号、美贝、3684。[结论]该研究为盐碱地番茄品种栽培和耐盐机理研究提供理论依据。     

外源钙施用时期对缓解盐胁迫番茄幼苗伤害的作用

【目的】探讨钙施用时期对提高番茄耐盐性的作用。【方法】以番茄辽园多丽为材料,研究不同时期(提前3d、同时、延后3d)营养液增施Ca2+(10mmol·L-1)对NaCl(100mmol·L-1)胁迫下番茄幼苗的生物量、外渗电导率、相对含水量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、Ca2+-ATPase活性的影响,探讨Ca2+对盐胁迫伤害的缓解作用。【结果】在各处理中,100mmol·L-1NaCl(T2)胁迫条件下,番茄幼苗的生长较对照(T1)显著受到抑制,上述相关生理代谢受到影响;提前3d(T5)营养液增施钙,在NaCl胁迫时停止增施钙,结果对缓解盐胁迫伤害无显著作用;在NaCl胁迫情况下同时增施10mmol·L-1CaCl2(T3),显著缓解了盐胁迫对番茄幼苗的伤害,但提前3d增施钙处理(T4),未能进一步显著增强这种缓解作用。【结论】盐胁迫同时增施外源Ca2+具有显著缓解NaCl盐胁迫对番茄幼苗伤害的作用,但盐胁迫之前增施外源Ca2+不具备这种作用,可见外源钙提高番茄耐盐性不是诱导效应,而主要是与Na+共存的离子竞争效应。     

QTL Mapping for Drought Tolerance at Stages of Germination and Seedling in Wheat (Triticum aestivum L.)Using a DH Population

Drought is a major constraint in many wheat(Triticum aestivum L.) production regions. Quantitative trait loci (QTLs) conditioning drought tolerance at stages of germination and seedling in wheat were identified in a double haploid (DH) population derived from the cross, Hanxuan10×Lumai14, using amplified fragment length polymorphism (AFLP) and simple sequence repeat (SSR) markers. Interval mapping analysis revealed that QTLs for drought tolerance at germination stage were located on chromosomes 1B, 2B, 5A, 6B, 7A and 7B, respectively, and the most effective QTL was mapped on chromosome 2B, explaining 27.2% of phenotypic variance. The QTLs for drought tolerance at seedling stage were located on 1B, 3B and 7B, respectively, and the most effective QTL was mapped on chromosome 3B, explaining 21.6% of phenotypic variance. Their positions were different from those of QTLs conferring drought tolerance at germination stage, indicating that drought tolerance at germination stage and seedling stage was controlled by different loci. Most of the identified QTLs explained 18% or more of phenotypic variance for drought tolerance at germination and seedling stage, and would be useful in future for marker assisted selection programs and cultivar improvement.     

5种菊花近缘种属植物的耐盐性比较

【目的】比较菊花近缘种属野生资源大岛野路菊(Dendranthema crassum)、萨摩野菊(D.ornatum)、菊花脑(D.nankingense)、矶菊(Ajania pacificum)和牡蒿(Artemisia japonica)的耐盐性,确定菊花耐盐评价和筛选的主要指标,为更大规模的菊花近缘种属耐盐筛选及抗盐新品种选育奠定基础。【方法】在Hogland营养液水培条件下,添加不同浓度NaCl对5种菊花近缘种属植物进行处理,通过形态特征及叶绿素(Chl)含量、脯氨酸和丙二醛含量、光合气体参数测定,评价不同物种的耐盐性强弱。【结果】在盐胁迫下,所有物种的Chla、Chlb及Chl(a+b)含量下降;叶片脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量增加;叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)降低,胞间CO2浓度(Ci)升高。单株受害叶面积与叶片Chla含量、净光合速率、丙二醛含量极显著相关;运用主成分分析,提炼出叶片伤害率、叶绿素a,总叶绿素,净光合速率,丙二醛含量5个关键筛选指标。【结论】菊花脑、萨摩野菊对盐胁迫敏感,大岛野路菊、牡蒿、矶菊对盐胁迫耐性强。与耐盐物种相比,盐敏感物种在胁迫下光合色素含量、净光合速率下降幅度大,脯氨酸积累量小,丙二醛含量增幅大,相关分析和主成分分析结果得出,叶绿素含量、净光合速率和丙二醛含量是菊花近缘种属耐盐性评价的3个最主要生理指标。     

外源油菜素内酯对NaCl胁迫下亚麻种子萌发及幼苗生理特性的影响

以高纤亚麻(Linum usitatissimum L.)品种Diana为研究对象,探讨NaCl胁迫下,施用外源油菜素内酯(Brassinolide,BR)对亚麻种子萌发、生理特性的影响。结果表明,150 mmol·L~(-1)NaCl胁迫下,采用0.05～0.5 mg·L~(-1)BR浸种,与对照相比,亚麻种子发芽势、发芽率均显著提高(P0.05),采用0.5 mg·L~(-1)BR浸种效果最好。适当浓度BR预处理显著增加NaCl胁迫下亚麻幼苗叶绿素含量,提高SOD、POD、SuSy、β-1,3-葡聚糖酶等酶活性,降低MDA含量,减轻盐害胁迫。通过综合比较确定,0.1～0.2 mg·L~(-1)BR处理对提高亚麻幼苗耐盐性效果较好。     

Solanum pennellii LA716渐渗系群体田间耐盐性评价及杂种优势效应

[目的]筛选出优异的耐盐性渐渗系为培育耐盐品种提供参考依据.[方法]以76份Solanum pennellii LA716渐渗系群体(Introgression Lines,ILs)为研究对象,通过2年不同盐分田间试验及杂交试验评价,分析ILs渐渗系田间耐盐性及杂种优势.[结果]在盐碱地胁迫环境下,从产量、生物产量、抗逆性、坐果率和单果重等5个方面综合评价渐渗系群体的耐盐特性,筛选出了耐盐性良好,产量、单果重等性状良好的渐渗系材料1个(IL7-5);耐盐性良好,产量、单果重等性状较差的渐渗系材料3个(IL6-2、IL6-4和IL7-1);耐盐性较好,产量、单果重等性状良好的渐渗系材料2个(IL2-1-1与IL2-6-5).以筛选出的耐盐渐渗系与对盐碱敏感,但产量、单果重等其它商品性状良好的品系配制26个杂交组合,在不同盐碱水平的地块(中盐地9.4g/kg、重盐地20.2 g/kg、重度重盐地40.1 g/kg)进行耐盐性鉴定筛选,筛选出的4个杂交品系(IL7-1×CT-95、IL7-5×CT-88、IL2-1-1 ×CT-127、CT-50 × IL6-2)表现出明显的耐盐性,移栽成活率和产量均高于其遗传背景材料M82及生产中应用的3个对照品种AB2、新番4号和新番41号(屯河48号).[结论]IL7-5耐盐性良好,产量、单果重等性状良好;IL6-2、IL6-4和IL7-1耐盐性良好,产量、单果重等性状较差;IL2-1-1与IL2-6-5耐盐性较好,产量、单果重等性状良好.