水稻染色体片段代换系Z745的鉴定及穗部性状QTL定位

对水稻染色体片段代换系Z745进行染色体代换片段鉴定,并用以日本晴为背景亲本、水稻染色体片段代换系Z745为供体亲本杂交构建的次级F_2群体定位水稻穗部性状QTL,以期发现新的穗部性状QTL。结果发现,Z745共含有17个代换片段,分布于第1、3—8、10和12染色体,代换片段总长度为26.1 Mb,平均代换长度为1.54 Mb;Z745的穗长、一次枝梗数、二次枝梗数和穗粒数均极显著高于日本晴;鉴定出21个穗部性状QTL,分布于其中9个代换片段上,位于第1、3—5、7—8、10和12共8条染色体上,其中,穗长QTL 4个(1、4和7染色体)、一次枝梗数QTL 4个(1、5、7和8染色体)、二次枝梗数QTL 6个(1、7、10和12染色体)、穗粒数QTL 7个(1、3、7、8、10染色体)。定位到的穗长QTL (qPL7-1、qPL7-2)、二次枝梗数QTL(qNSB7-1)和穗粒数QTL(qSPP1-1)已被报道,其余穗部性状QTL尚未报道。     

利用染色体单片段代换系定位水稻粒重QTL

粒重是决定水稻产量的三要素之一,是由多基因控制的数量性状。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料,利用 SPSS软件分析了粒重与粒形性状之间的相关性,通过单因素方差分析和 Dunnett’s多重比较,测验单片段代换系与受体亲本广陆矮4号之间粒重的差异,以2年都能检测到的显著差异位点作为稳定表达的 QTL。结果表明：千粒重与粒长、长宽比呈极显著正相关,与粒宽、粒厚相关性不显著;以 P≤0.001为阈值,2年都能检测到的千粒重相关 QTL 19个,分布在除第10、12染色体以外的10条染色体上。其中,10个QTL的加性效应表现为增效作用,其加性效应值的变化范围为0.49~2.74 g,加性效应百分率的变化范围为2.00%~11.05%;9个 QTL加性效应表现为减效,加性效应值的变化范围为0.60~2.35 g,加性效应百分率的变化范围为2.40%~9.48%。这些QTL的鉴定,为进一步精细定位或克隆相应 QTL奠定了基础。     

两系亚种间杂交水稻组合的产量和品质性状杂种优势分析

为了明确两系亚种间杂交水稻组合主要农艺性状、产量性状以及品质性状的杂种优势,以广亲和两系不育系9311S的40个中熟中粳稻及由其配置的40个杂交F1为材料,分析播始天数、株高、穗长、单株有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒质量、一次枝梗数、二次枝梗数、单株产量、糙米率、长宽比、粒长、粒宽、透明度、垩白粒率、垩白度等18个性状的超优亲优势和竞争优势表现.结果表明,生育期存在正向超亲优势和竞争优势.株高、穗长、单株有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、单株产量等8个性状存在正向超优亲优势和竞争优势,而结实率与千粒质量表现出负向超亲优势和竞争优势.品质性状中长宽比、粒长和垩白粒率存在正向超优亲优势,而糙米率、粒宽、透明度、垩白度表现出负向超优亲优势.长宽比、粒长存在正向竞争优势,糙米率、粒宽、透明度、垩白粒率、垩白度表现出负向竞争优势.与父本相比,两系亚种间杂交组合的一次枝梗数、二次枝梗数以及穗粒数明显增加,但是结实率和千粒质量明显降低,提高父本千粒质量是恢复系产量性状改良的重点.杂交组合品质优于父本是因为杂种的粒型变长,粒宽变窄,长宽比增加,有利于提升稻米的品质.     

利用染色体单片段代换系定位水稻粒重QTL（英文）

粒重是决定水稻产量的三要素之一,是由多基因控制的数量性状。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料,利用SPSS软件分析了粒重与粒形性状之间的相关性,通过单因素方差分析和Dunnett’s多重比较,测验单片段代换系与受体亲本广陆矮4号之间粒重的差异,以2年都能检测到的显著差异位点作为稳定表达的QTL。结果表明:千粒重与粒长、长宽比呈极显著正相关,与粒宽、粒厚相关性不显著;以P≤0.001为阈值,2年都能检测到的千粒重相关QTL 19个,分布在除第10、12染色体以外的10条染色体上。其中,10个QTL的加性效应表现为增效作用,其加性效应值的变化范围为0.49~2.74 g,加性效应百分率的变化范围为2.00%~11.05%;9个QTL加性效应表现为减效,加性效应值的变化范围为0.60~2.35 g,加性效应百分率的变化范围为2.40%~9.48%。这些QTL的鉴定,为进一步精细定位或克隆相应QTL奠定了基础。     

玉米主要植株性状的杂种优势位点分析

【目的】鉴定玉米株高等植株性状的杂种优势位点为优良玉米新品种选育提供重要的理论依据。【方法】利用一套以综3为供体,许178为受体的单片段代换系群体及其与轮回亲本许178的测交群体,于2014年在河南浚县、新乡、长葛3个试点进行田间鉴定,完全随机区组设计,3次重复,散粉后对株高、穗位高、叶片数进行测定。利用Duncan’s多重比较和t测验分别对玉米株高、穗位高和叶片数进行QTL分析和杂种优势位点分析。【结果】单片段代换系的测交群体在主要植株性状上均表现出一定的杂种优势,其中,株高在浚县、新乡和许昌点的中亲优势值分别为4.74%、3.61%和1.09%,穗位高的中亲优势值分别为6.06%、7.77%和7.51%,叶片数的中亲优势相对较小。利用SSSL群体在3个环境中定位了9个株高的QTL、10个穗位高的QTL、5个叶片数的QTL。利用测交群体定位了6个株高的杂种优势位点,其中3个HL同时被检测到;穗位高检测到8个杂种优势位点,有1个HL被同时检测到;叶片数定位了5个杂种优势位点,有1个HL被同时检测到。利用SSSL及其测交群体分别检测到3个植株性状的24个QTL和19个HL,在5个单片段代换系同时检测到同一性状的QTL和HL。【结论】株高、穗位高和叶片数的杂种优势在单片段代换系测交群体中呈:株高穗位高叶片数。定位到的QTL和HL中的一些在不同环境间存在保守性,且具有较大贡献率,这些主效QTL/HL所在的染色体区域可能存在调控所对应性状的主要基因,可作为进一步研究的依据。而且,少数染色体片段同时调控多个性状的杂种优势,表明所测性状间存在相关性。此外,定位到的株高、穗位高多数HL表现出超显性效应,而多数总叶片数相关的HL显示出显性效应,表明所测性状杂种优势主要来源于位点间的超显性效应。所测的3个性状间存在相关性,3个性状间平衡是遗传改良的重要目标。在育种实践中,上述主效QTL和HL可通过分子标记辅助选择,应用于理想株型育种,加快3个性状间协同改良进程。     

基于SSSL的水稻重要性状QTL的鉴定及稳定性分析

【目的】单片段代换系（SSSL）是通过高代回交和分子标记辅助选择构建的，只含有来自供体亲本的一个染色体片段，遗传背景与受体亲本相同的品系。本研究的目的是利用SSSL检测不同环境条件下水稻重要性状的QTL。【方法】以32个SSSL为材料，随机区组试验设计，在2～4个季节中对水稻22个重要性状的QTL进行分析。【结果】共鉴定出59个QTL，分布于第1、2、3、4、6、7、8、10和11号染色体上。其中的18个QTL能够在2次以上重复检出，稳定性较好的QTL占检出QTL的30.5%，大多数农艺性状的QTL效应较小、稳定性较差。不同的性状，QTL稳定性不同，千粒重、粒长、谷粒长宽比、抽穗天数等性状的QTL较稳定。稳定性好的QTL，不仅具有较大的加性效应，而且受环境影响较小。【结论】利用单片段代换系可以有效地对水稻重要性状的QTL进行多年多季的稳定性分析。水稻大多数重要农艺性状QTL的不稳定性，反映了水稻生长发育过程的可塑性，可能是通过栽培措施使水稻品种获得高产优质的重要遗传基础。     

花粉管介导的转bar基因水稻后代主要农艺性状的变异

对花粉管介导获得的4个转bar基因水稻植株稳定后代主要农艺性状的变异进行研究。结果表明,外源基因的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异,与对照相比,多数转基因系的株高、穗长、粒长、千粒重等性状有增加的趋势;而一次枝梗数、二次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和粒宽则有减少的趋势;外源基因的导入对穗数和单株产量的影响则较小。     

粳稻穗部性状的遗传效应分析

采用数量性状加性-显性遗传模型(AD),对粳稻12个杂交亲本和36个F1代组合穗部的穗长、穗总粒数、穗实粒数、一次枝梗数及二次枝梗数等性状进行遗传分析。结果表明,5个性状的加性及显性效应都达极显著水平,加性遗传方差分量比率较显性大,其遗传以加性效应为主,受加性及显性基因共同控制;各性状F1代显性效应预测值显性,各性状在不同组合间的表现是不一致的,穗总粒数与穗实粒数性状在各组合间的显性效应基本一致,一次枝梗数和二次枝梗数性状在组合间有较大的差异。     

籼型三系杂交水稻主要农艺性状的配合力分析

选择14个优良籼型三系杂交稻亲本(7个不育系和7个恢复系),采用p×q不完全双列杂交(NCII)模式对15个主要农艺性状的配合力进行分析.结果表明(1)所有测定性状的一般配合力和特殊配合力均达到显著或极显著水平.其中株高、粒长、粒宽、长宽比、每穗总粒数、着粒密度、结实率等性状以基因加性效应为主,单株有效穗、主茎剑叶长,穗长、每穗实粒数、千粒重、单株产量、相对日产量等性状则以基因的非加性效应为主.(2)测定的多数农艺性状受恢复系的影响要比受不育系的影响大,仅穗长、粒宽、长宽比和千粒重等受不育系的影响略大.(3)主要农艺性状的一般配合力和特殊配合力不育系以浙农8010A、协青早A和全龙A较好,恢复系以J413、明恢63选、95-13和 M105较好.(4)亲本一般配合力与特殊配合力各性状均是相互独立的,一般配合力与亲本自身的表现型值则有一定的相关性,说明在育种研究中必须注意亲本自身性状的改良.     

长期冷水胁迫对水稻新品系J07-23农艺性状的影响

以水稻新品系J07-23和冷敏感的栽培稻“秀子糯”为试验材料,在孕穗期将参试材料放置于冷水池中直至成熟,研究长期冷水胁迫对J07-23农艺性状的影响.结果表明:长期冷水胁迫显著或极显著降低了参试材料的株高、穗颈节闾长、倒一节间长、花药长、花药体积、穗长、千粒重和结实率,但J07-23降低的幅度最小.在长期冷水胁迫下,J07-23的剑叶长、剑叶宽、倒二叶长、倒二节间长、花药宽、穗粒数无显著变化,而“秀子糯”的这些参数显著或极显著降低.冷水胁迫对参试材料的倒二叶宽、倒三节间长、一次枝梗数、二次枝梗数均无显著影响,但倒四节间长显著升高.综合评价各农艺性状对长期冷水的响应,水稻新品系J07-23具有极强的耐冷性.     

稻米品质与水稻穗部性状的相关研究

采用2001年参加辽宁省水稻新品种(系)区域试验中熟组的全部参试材料,对水稻的穗部性状与稻米品质性状进行相关分析,结果表明:糙米率与千粒重呈显著正相关;垩白率与每穗实粒数呈显著的负相关,与结实率、秕粒数、一次枝梗数呈显著的正相关;垩白大小与穗数、每穗实粒数、二次枝梗数呈显著正相关,与千粒重、结实率、每穗秕粒数呈显著的负相关性;垩白度与每穗实粒数、千粒重呈显著负相关,与每穗秕粒数、二次枝梗数、一次枝梗数呈显著的正相关;透明度与穗数、秕粒、结实率、实粒、千粒重都有较大的相关性。各穗部性状与直链淀粉含量和胶稠度的相关性不显著。糙米率、垩白度、粒长、粒宽、透明度5个品质性状都显著地受相同的穗部性状影响,主要包括每穴穗数、穗长、实粒数、秕粒数、结实率、千粒重。精米率、垩白大小和直链淀粉含量显著受相同穗部性状影响,主要包括穗数、穗长、总颖花数、二次枝梗数、千粒重。胶稠度显著受穗长、每穗实粒数、每穗秕粒数、每穗总颖花数、二次枝梗数等性状影响。     

粳稻农艺性状与品质性状间的遗传相关性

用489A等6个不育系和94FR30等6个恢复系配制不完全双列杂交组合,采用禾谷类作物种子胚乳品质性状的遗传模型,研究了粳稻稻米品质性状与植株农艺性状及穗部性状间的遗传协方差。结果表明:糙米率仅与千粒重间存在显著的正相关,精米率与每穗总粒数、穗长、每穗实粒数、一次枝梗数间存在着显著的正相关,整精米率与穗数、单株产量间存在着显著的正相关;精米长与穗数,精米宽与千粒重间存在着正相关;垩白米率与株高、穗长间存在着显著的负相关性,垩白面积与株高、穗长间存在着显著的正相关性,透明度与每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数存在着显著的负相关。     

水稻CSSL-Z481代换片段携带的穗部性状QTL分析及次级代换系培育

【背景】粮食安全是保障国家安全的重要基础,水稻是人民赖以生存的主要粮食作物,提高其产量是重要的育种目标。水稻产量由每株有效穗数、每穗实粒数和粒重等性状构成,其中,粒重与籽粒形状、充实程度等密切相关。但这些性状都是由多基因控制,遗传基础复杂。染色体片段代换系(CSSL)可将这些复杂性状的QTL较准确地分解为单个孟得尔因子研究,且与育种工作紧密衔接,因而是理想的遗传研究和育种材料。【目的】前期以4代换片段的水稻染色体片段代换系Z481精细定位了一个易落粒基因SH6,但Z481与受体日本晴间还存在多个显著差异的穗部性状。明晰控制这些差异性状的QTL在代换片段上如何分布,并分解为单片段代换系,对目标QTL的图位克隆及应用于水稻分子设计育种有重要应用价值。【方法】利用受体亲本日本晴与Z481杂交构建的次级F₂分离群体以SAS9.3统计软件的混合线性模型(mixed linear model,MLM)法进行穗部性状QTL定位(P<0.05),然后,根据基因型和表型,从F₂选择42个单株在F₃株系利用MAS法培育单片段及双片段代...     

水稻产量与株型性状的相关及通径分析

利用5个杂交组合的F1、F2代及其亲本为试验材料,调查了25个水稻茎叶及穗部性状。试验结果表明,产量与株高、分蘖数和倒二叶长、剑叶长和倒三叶张角呈极显著或显著的正相关;与穗曲度、穗长、穗重、二次枝梗优势节位、一次和二次枝梗粒数、千粒重、一次枝梗和二次枝梗结实率均呈极显著或显著的正相关。株高、分蘖数、二次枝梗粒数、一次枝梗结实率和二次枝梗结实率对产量产生较大的直接效应,而其他性状对产量的直接效应小。以株高、分蘖、穗重、二次枝梗结实率、二次枝梗优势节位等5个性状所构建的选择指数,对产量有较高的选择效率。     

高CO2浓度下水稻穗部性状的QTL分析

【目的】了解大气CO₂浓度升高对水稻穗部性状遗传表达的影响,为今后合理筛选育种材料提供依据。【方法】以粳稻Asominori与籼稻IR24所衍生的染色体片段置换系（CSSLs）为材料,在已构建的染色体置换系遗传图谱的基础上,对比分析水稻穗部性状在FACE（约570 µmol CO₂·mol^-1）和正常大气CO₂浓度（约370 µmol CO₂·mol^-1）下的变化及其LOD≥3.0时的数量性状位点（QTL）。【结果】FACE下,Asominori和IR24的穗长、一次枝梗数、每穗总粒数、瘪粒数、结实率和着粒密度的表型值均高于对照;而Asominori和IR24所衍生的CSSLs的穗部性状对CO₂浓度升高却呈现出正负两种响应,呈正响应且变化最大的置换系为AI9（穗长）、AI30（一次枝梗数）、AI63（每穗总粒数）、AI62（瘪粒数）、AI50（结实率）和AI2（着粒密度）;FACE和对照条件下共检出15个QTL,分布在第1,3,4,5,6,7,8,12条染色体上;其中,FACE下检测出8个QTL,对照条件下检测出7个QTL。仅有1个QTL（qPB5^-4 ）在FACE和对照条件下同时被检测到。【结论】筛选出了水稻穗部性状对CO₂浓度升高呈极显著正响应的6个置换系,为将来水稻育种提供材料;在FACE和对照下共检测出控制穗部性状的QTL 15个,没有检测到控制穗部性状的QTL与环境显著互作的位点。     

小麦新品系配合力和遗传力分析

采用8×6不完全双列杂交,对8个小麦新品系的9个性状进行配合力和遗传力分析。结果表明,株高、穗长和穗下节间长以加性效应为主,而结实小穗数、总小穗数、穗粒数、单株穗数、单株粒重和百粒重以非加性效应为主。遗传力分析表明,株高、穗长和穗下节间长广义遗传力和狭义遗传力均较大,可在早代进行选择,其它性状早代选择效果不佳。     

高CO2

 【目的】了解大气CO₂浓度升高对水稻穗部性状遗传表达的影响,为今后合理筛选育种材料提供依据。【方法】以粳稻Asominori与籼稻IR24所衍生的染色体片段置换系（CSSLs）为材料,在已构建的染色体置换系遗传图谱的基础上,对比分析水稻穗部性状在FACE（约570 µmol CO₂·mol^-1）和正常大气CO₂浓度（约370 µmol CO₂·mol^-1）下的变化及其LOD≥3.0时的数量性状位点（QTL）。【结果】FACE下,Asominori和IR24的穗长、一次枝梗数、每穗总粒数、瘪粒数、结实率和着粒密度的表型值均高于对照;而Asominori和IR24所衍生的CSSLs的穗部性状对CO₂浓度升高却呈现出正负两种响应,呈正响应且变化最大的置换系为AI9（穗长）、AI30（一次枝梗数）、AI63（每穗总粒数）、AI62（瘪粒数）、AI50（结实率）和AI2（着粒密度）;FACE和对照条件下共检出15个QTL,分布在第1,3,4,5,6,7,8,12条染色体上;其中,FACE下检测出8个QTL,对照条件下检测出7个QTL。仅有1个QTL（qPB5^-4 ）在FACE和对照条件下同时被检测到。【结论】筛选出了水稻穗部性状对CO₂浓度升高呈极显著正响应的6个置换系,为将来水稻育种提供材料;在FACE和对照下共检测出控制穗部性状的QTL 15个,没有检测到控制穗部性状的QTL与环境显著互作的位点。     

陆稻主要性状的产量效应及其育种应用

通过 10个陆稻品种 10 0个单本株的 8大类 4 2个主要性状对产量的单因素逐步回归、多元相关、通径与灰色关联的分析。结果表明 :影响陆稻产量的关键性状有 7个 ,效应大小顺序为单本株有效穗 (1) >主茎节间数 (2 ) >穗茎粗 (3) >一次枝梗数 (4) >始穗至成熟天数 (5 ) >实粒数 /穗 (6 ) >抽穗期下部花粉育性 (7) ,其中 (1)、(3)、(6 )为正效应 ,(2 )、(4)、(5 )、(7)为负效应。笔者认为陆稻选育的基本目标为“足穗、大穗、早熟” ,具体是 :分蘖力强、成穗率高 ;穗茎粗 ,主茎节间数、一次枝梗数中等 ,穗粒数多 ,小穗不育率低 ,结实率高 ;主茎节间数、叶片数适中 ,功能叶厚且狭短 ;生育后期进程快 ,早熟     

应用RFLP图谱定位分析稻米粒形的QTL

研究利用Asominori/IR2 4 的 71份重组自交系群体及其相应的具有 2 93个分子标记的RFLP图谱 ,采用单因子方差分析和区间做图方法 ,对控制主要稻米粒形性状的数量性状位点(QTL)进行了系统分析。检测出 9个控制稻米粒形的QTL ,其中包括 3个控制稻米粒长的QTL(R11、R12和R13) ,2个控制稻米粒宽的QTL(Rwl和Rw2 ) ,4个控制长宽比的QTL(Lw1、Lw2、Lw3和Lw4 )。研究认为 ,粒长是受多基因控制 ,粒宽受两对主效基因和多对微效基因控制的数量性状 ,粒长和粒宽是遗传上完全独立的两个性状     

吉林省水稻主推品种产量与品质的相关分析

试验研究了吉林省优质、高产、优质高产兼顾型共12个水稻品种的产量与稻米品质关系。结果表明：稻米品质与产量呈负相关,产量提高虽然能提高稻米的加工品质,但是外观品质、营养品质及食味下降,除单穴穗数外,提高任何产量性状的表现型值都会使垩白率、垩白度和直链淀粉增加;穗长、主茎一次枝梗数量、生物产量与胶稠度呈正相关;饱满粒率、千粒重、主茎二次枝梗数和经济产量等产量性状与蛋白质含量呈正相关;单穴穗数、生物产量、单穴草重、主茎一次枝梗数量、着粒密度表现值高、食味值高。提高单穴穗数、降低着粒密度、增加穗长和稻米的长,宽比有利于提高品质。