水旱稻不同回交世代渗入系抗旱性鉴定

为探索培育抗旱高产稻作品种新途径,以受体亲本超级稻沈农265和供体亲本传统旱稻毫格劳构建的回交渗入系BC3、BC4为材料,采用水田、轻度干旱、重度干旱3个处理,考察渗入系材料在水旱处理下产量和地上部形态的表现。结果表明:水田条件下回交渗入系群体BC3、BC4产量和目前生产上使用的旱稻品种(旱稻297、旱稻502等)无显著差异、与水稻品种沈农265无显著差异,20世纪80年代末和90年代初期培育的旱稻品种(旱稻175、旱稻268、旱稻306)产量显著低于沈农265。干旱胁迫条件下,BC4群体与目前生产上使用的旱稻品种平均产量显著高于水稻品种沈农265;BC3群体平均产量与水稻品种沈农265无显著差异。水田与干旱处理下各材料间农艺性状均存在极显著差异,干旱胁迫下各性状表型变异系数较水田大,遗传变异系数略有升高,广义遗传力普遍降低。通过旱稻遗传物质渗入高产水稻培育的回交渗入系,可以有效结合旱稻的抗旱性和水稻的高产性。     

旱稻渗入系抽穗期根系性状定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,发掘旱稻有利基因,从水旱稻杂交中选育高产耐旱的稻作品种提供理论基础和研究材料.以强抗旱的旱稻毫格劳为供体亲本,超高产水稻品种沈农265为受体亲本,利用187个SSR标记构建了一套具有180个家系的旱稻渗入系群体,并采用单标记分析法,对抽穗期根系6个性状:最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重进行OTL定位.抽穗期共检测到QTL38个,其中影响上述6个性状的QTL数目分别是6、6、4、6、4和12个,它们的总贡献率分别为29%、27%、21%、33%、23%和61%.此外,在粗根数和总根数中分别检测到3个和1个来自毫格劳的等位基因的加性效应为负,其余均为正.除平均根粗外,其他5个性状的加性效应都较大.89.5%的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的6个性状根系有促进作用;定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇、集中分布;RM3853附近定位到影响4个性状的QTL,推测是一个在抽穗期与根系性状和抗旱密切相关的基因或基因簇.     

醋栗番茄LA2093渐渗系的构建及花序相关性状QTL分析

为了创制一批携带优良农艺性状的番茄种质资源新材料,以栽培番茄品种‘Jina’(Solanum lycopersicum)为受体亲本,以野生醋栗番茄LA2093(S.pimpinellifolium)为供体亲本,利用杂交、3次回交和InDel、SSR分子标记辅助选择方法构建了一套以栽培番茄‘Jina’为遗传背景、含LA2093的基因的渐渗系。从BC_1群体构建的遗传图谱中选择均匀分布于12条染色体的96对InDel、SSR分子标记追踪野生番茄的渗入片段,在BC_3代共留选渐渗系材料51份,其中单片段材料14份、双片段材料27份、三片段材料10份;共得到渗入片段98个,平均单个渗入片段长度为35.69 cM;51份渐渗系平均渗入供体基因片段占受体基因组的比例为5.6%,完全覆盖12条染色体。利用BC_3F_1群体检测到与首花序节位、花序间隔节位、单花序花数3个农艺性状相关的6个QTL位点,单个位点的贡献率为4.33%～47.93%。     

醋栗番茄LA2093渐渗系的构建及花序相关性状QTL分析

为了创制一批携带优良农艺性状的番茄种质资源新材料,以栽培番茄品种‘Jina’(Solanum lycopersicum)为受体亲本,以野生醋栗番茄LA2093(S.pimpinellifolium)为供体亲本,利用杂交、3次回交和InDel、SSR分子标记辅助选择方法构建了一套以栽培番茄‘Jina’为遗传背景、含LA2093的基因的渐渗系。从BC_1群体构建的遗传图谱中选择均匀分布于12条染色体的96对InDel、SSR分子标记追踪野生番茄的渗入片段,在BC_3代共留选渐渗系材料51份,其中单片段材料14份、双片段材料27份、三片段材料10份;共得到渗入片段98个,平均单个渗入片段长度为35.69 cM;51份渐渗系平均渗入供体基因片段占受体基因组的比例为5.6%,完全覆盖12条染色体。利用BC_3F_1群体检测到与首花序节位、花序间隔节位、单花序花数3个农艺性状相关的6个QTL位点,单个位点的贡献率为4.33%～47.93%。     

早稻渗入系抽穗期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理，发掘旱稻有利基因，从水旱稻杂交中选育高产耐旱的稻作品种提供理论基础和研究材料。以强抗旱的旱稻毫格劳为供体亲本，超高产水稻品种沈农265为受体亲本，利用187个SSR标记构建了一套具有180个家系的旱稻渗入系群体，并采用单标记分析法，对抽穗期根系6个性状：最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重进行QTL定位。抽穗期共检测到QTL38个，其中影响上述6个性状的QTL数目分别是6、6、4、6、4和12个，它们的总贡献率分别为29％、27％、21％、33％、23％和61％。此外，在粗根数和总根数中分别检测到3个和1个来自毫格劳的等位基因的加性效应为负，其余均为正。除平均根粗外，其他5个性状的加性效应都较大。89．5％的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的6个性状根系有促进作用；定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇、集中分布；RM3853附近定位到影响4个性状的QTL，推测是一个在抽穗期与根系性状和抗旱密切相关的基因或基因簇。     

玉米自交系许178背景的综3染色体单片段代换系的构建

以优良自交系综3为供体亲本、许178为受体亲本,通过杂交、回交、自交,结合SSR分子标记辅助选择的方法,构建了一套许178遗传背景的综3染色体单片段代换系(Single segment substitution lines,SSSLs).该群体包含100个含有不同染色体片段的SSSLs,分布在玉米的10条染色体上,片段长度为2.25～186.03 cM,平均长度为53.15 cM,导入染色体片段总长为5 314.80 cM,覆盖率为47.85％.     

粳稻为背景的普通野生稻单片段代换系群体的初步构建

以粳稻日本晴（O. sativa L. subsp. Japonica cv. Nipponbare）为受体和轮回亲本,以广西普通野生稻核心种质DP15为供体,通过连续回交和SSR标记辅助选择的方法构建普通野生稻单片段代换系群体（Single segment substitution lines, SSSLs）。用覆盖水稻全基因组的563对SSR引物检测供体（DP15）和受体（日本晴）的多态性,从中挑选212对分布在水稻12条染色体上的多态性引物跟踪供体基因型。结果表明,在BC3F1代获得79个代换片段,这些片段基本上能相互重叠并覆盖水稻12条染色体,其中第1、第2条染色体含有的代换片段数最多,均为9个,第9、第10和第12条染色体含有的代换片段数最少且均为5个。79个代换片段长度为12．65—113．55cM,平均长度为54．3cM,总覆盖长度为4285．28cM,是水稻整个染色体组长度的2倍多,覆盖野生稻全基因组达98．89％。随机选取其中的6个代换株系用96个多态性引物检测其遗传背景,发现供体DNA残留率为7．3％－15．6％。今后将继续通过回交和标记辅助选择,以获得一整套覆盖普通野生稻全基因组的SSSLN,这将有助于研究稻种的起源、演变和分化以及普通野生稻的功能基因组。     

黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体的构建及果实相关数量性状基因的定位

【目的】以栽培黄瓜（Cucumis sativus L. , 2n = 14)‘北京截头’为受体亲本,以野生酸黄瓜( C. hystrix Chakr, 2n = 24）为供体亲本,采用SSR标记辅助选择法构建黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体。初步定位控制黄瓜果实外形的数量性状基因。【方法】首先通过种间杂交-回交-自交获得大量的染色体片段导入系株系。然后选择均匀分布在黄瓜染色体组上的298对SSR标记对亲本进行多态性检测,使用检测出的亲本间差异引物对染色体片段导入系株系进行检测,筛选含有野生酸黄瓜染色体片段的植株。对该群体果实外形进行初步调查,利用t测验与轮回亲本比较,鉴定QTL。【结果】本研究构建了由50个株系组成的染色体片段导入系群体。在该群体中共检测到149个染色体导入片段,包含61个不同的导入片段,不同导入片段的总长度为259.95 cM,基因组覆盖率为45.37%。导入片段的长度在1.65-15.4 cM,平均长度为5.41 cM,分布于黄瓜的7条染色体上。利用该导入系群体初步定位了控制黄瓜果型的13个QTL。【结论】构建了一套以栽培黄瓜为背景,野生酸黄瓜为前景的染色体片段导入系群体,并利用该导入系初步定位了控制黄瓜果型的QTL,为开发利用野生酸黄瓜的优良基因提供了新的种质资源,也为今后定位黄瓜的数量性状遗传位点奠定了材料基础。     

水稻单片段代换系群体的构建

为构建研究水稻数量性状遗传机制的材料平台,同时对优良水稻品种华粳籼74进行进一步遗传改良,以华粳籼74为受体,以来源广泛的11个水稻品种为供体,通过高代回交和SSR标记辅助选择相结合的方法,构建了水稻的一个单片段代换系群体。该群体由59个单片段代换系组成,每个单片段代换系只含有来自一个供体的一个染色体代换片段,而遗传背景与华粳籼74相同。这些单片段代换系的代换片段分布在除12号染色体之外的其他11条染色体上,59个代换片段的长度在0.4~58.5cM,大多数代换片段的长度为0.4~30cM。     

黄瓜染色体片段导入系的构建与遗传评价

以综合性状优良的栽培黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)北京截头为受体亲本,以携带有多种抗性性状的黄瓜珍稀野生种酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n=24)为供体亲本,在本实验室前期获得种间杂交异源四倍体的基础上,通过多代回交和自交,结合SSR标记辅助选择构建了以北京截头为遗传背景的黄瓜野生种染色体片段导入系,并对其导入片段的数目、分布、大小和覆盖率等进行了评价。结果表明:该导入系群体携带的38个供体片段不均匀地分布于黄瓜7条染色体上,其长度介于1.1~14.9 cM,平均长度为5.3 cM,总长度为201.9 cM,在黄瓜基因组上的覆盖率为23.5%。     

旱稻渗入系拔节期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,在作物育种程序上改良作物根系性状,提高作物抗旱性,为水旱稻杂交选育抗旱高产品种提供理论依据。本研究利用187个SSR标记和1套具有180个家系的旱稻渗入系群体BC3F7构建遗传连锁图,采用单标记分析法,对拔节期根系的6个性状(最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重)进行QTL定位。拔节期检测到QTL共56个,其中影响上述6个性状的QTL数目分别是9、10、3、12、9和13,其总贡献率分别为43%、44%、19%、70%、39%和68%。另外,在检测到的QTL中除与总根数有关的有2个来自毫格劳的等位基因降低性状值以外,其位点毫格劳的等位基因均增加性状值。92.8%的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的根系6个性状有促进作用;定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇排列;在RM1261附近定位到影响3个性状的QTL,推测是一个与根系抗旱性状密切相关的基因区域。     

培矮64S/93-11重组自交系分子图谱构建及千粒重QTL检测

利用光、温敏核不育系培矮64S与常规品种93-11进行杂交,以单粒传方法建立含217个单株的重组自交系(R ILs)群体。选用775对SSR引物进行亲本多态性筛选,共有170对检测到多态性,频率为21.9%。构建的水稻分子遗传图谱共包含141个标记座位,总图距约2 060.4 cM,标记间平均图距为14.6 cM。群体中标记偏分离情况较严重。以该R ILs群体217个株系为材料,对千粒重性状进行了QTL分析。结果表明:在R ILs群体中检测到3个与千粒重相关的QTL,分别在第1、5、8染色体上,命名为qTGW-1、qTGW-5、qTGW-8,其LOD值为5.51、3.31、4.94,贡献率为17.90%、6.12%、9.59%。qTGW-1控制千粒重的增效基因来自低值亲本培矮64S,qTGW-5和qTGW-8控制千粒重的增效基因来自高值亲本93-11。通过相应的含有154个家系的全基因组染色体片段置换系(CSSLs)群体图示基因型分析,证实了在第1染色体上标记RM315附近存在控制千粒重的增效基因,来源于染色体片段供体亲本培矮64S,使千粒重增加1.03 g;在第5、8染色体上标记RM3663、RM310附近...     

利用F2及其衍生群体定位陆地棉产量和纤维品质性状QTLs

以陆地棉(Gossypiumhirsutum L.)丰产品种中棉所35和优质品种渝棉1号杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记构建了包含46个连锁群和303个位点的连锁图谱.该图覆盖2 543.6 c M,约占四倍体棉花基因组的57.2%,标记间平均距离为8.4 c M.应用MQM作图法分析F2及其衍生群体家系的产量和纤维品质性状,共得到25个产量和23个纤维品质性状QTLs,其中1个QTL(qFS07-1)在3个环境下检测到,2个QTLs(qFS20-1和qFS21-1)在2个环境下检测到.在检测到的QTLs中,22个分布在A亚组,26个分布在D亚组.     

小麦RIL群体遗传连锁图谱的构建及其多态性分析

以普通小麦重组近交系(recombinant inbred lines,RIL)‘Q9086×陇鉴19’为作图群体,利用SSR标记构建小麦遗传连锁图谱.结果表明:通过选用2 187对SSR引物筛选出RIL群体双亲表现多态性的引物共405对,多态性频率为18.52%.不同类型SSR标记多态性频率从小到大依次为Xpsp(4.4%)相似文献   

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。     

稻米淀粉性状的QTLs定位及其与淀粉合成相关酶基因的关联性分析

利用104个SSR标记对包含178个株系的F7代重组自交系群体(由D50/HB277衍生而来)进行遗传多样性分析,构建了一张覆盖水稻基因组遗传距离1 323 cM,标记间平均遗传距离为11.6 cM的遗传图谱。继而利用28对淀粉合成相关酶基因检测群体多态性,结果筛选到10对有多态的淀粉合成酶基因,整合到遗传图谱上,发现18个调控蒸煮食味品质的QTLs。最后,利用SPSS统计软件计算淀粉合成相关酶基因能解释食味品质表型变异的值,发现计算结果与QTL所得结果大致相同。     

利用四交群体构建陆地棉栽培品种间的SSR标记遗传图谱

作物遗传作图与QTL定位常应用在源于两自交系的单交群体上,是利用2个亲本之间的遗传多态信息;而育种实践中经常用到的四交群体却很少用于遗传作图。本研究将异交物种中F1分离群体的作图方法应用于常异花授粉作物棉花上,以4个陆地棉栽培品种泗棉3号、苏棉12、中4133和8891为亲本,构建陆地棉品种间四交作图群体泗棉3号/苏棉12//中4133/8891,利用JoinMap3.0构建了1张陆地棉栽培品种间的SSR标记遗传图谱。该图谱由56个连锁群组成,总长为2113.3cM,含有286个SSR多态位点,覆盖率达42.3%;单个连锁群的标记数2~24个,平均5.2个;长度为0.37~125cM,平均38.4cM;标记间的平均距离为7.4cM。这是目前报道的第1张覆盖率达40%的陆地棉栽培品种间的分子标记遗传图谱。     

利用SSR和SFP标记分析水稻叶色突变体的多态性

利用1 286对SSR标记和66对SFP标记对水稻转绿型新叶黄化突变体ygr和正常绿叶水稻品种日本晴(NBP)的基因组进行多态性研究。结果表明:1 236对SSR标记和63对SFP标记有扩增产物,扩增效率为96.08%;亲本间共筛选到248对SSR多态标记和12对SFP多态标记,平均每条染色体有22对,多态检出率为19.23%;多态标记覆盖水稻基因组达1 626.2 c M,相邻多态标记间平均遗传距离为6.25 c M。不同类型标记间比较发现,SSR标记的多态检出率比SFP标记高1.1个百分点,两者相差不大。