水稻垩白主效QTL的定位与分析

垩白影响稻米品质,也影响水稻品种推广应用.为了找到水稻垩白相关的QTL,将常规籼稻品种9311(母本)与籼稻品种农香32(父本)杂交获得F1代,再自交得到192株F2及其衍生的F2:3代株系;对这些株系进行群体表型考察,并通过分子标记定位,找到16个与水稻垩白形成相关的QTL,其中与腹白粒率相关QTL 5个,与心白粒率的相关QTL 5个,与背白粒率相关QTL 1个,与垩白粒率相关QTL 5个.研究结果对水稻品质改良有重要意义.     

水稻粒长遗传及其功能基因研究进展

随着人民生活水平的提高,稻米需求呈现多样化趋势,在产量仍作为重要指标的同时,稻米品质也越来越受到重视。提高产量、改良稻米品质是现代水稻育种的两个主要目标,而水稻粒长不仅是影响水稻产量的重要农艺性状,还与外观品质性状密切相关,细长粒稻米通常表现较好的外观品质,且世界上的大多数地区的消费者更偏爱于长粒型的稻米。因此,改良水稻粒长成为重要的育种目标。水稻粒长是数量性状,遗传机理较为复杂,分析其遗传特点并鉴定水稻籽粒大小相关数量性状位点(QTL)对揭示其遗传机制具有重要意义。随着新一代测序技术和功能基因组学的迅猛发展,有关水稻粒长的研究取得了较大进展,目前已经定位的与水稻粒长相关的QTLs有120多个,并克隆了一些控制粒长的相关基因。就水稻粒长的影响因素、粒长与其他相关性状的关系、QTL定位、重要粒长基因的克隆与功能分析以及粒长基因在分子育种上的应用等方面进行综述,以期为提高水稻产量和改善稻米品质提供参考。     

稻米垩白的影响因素及遗传改良

垩白是稻米重要的品质性状之一。研究垩白发生的环境条件和遗传控制,对于选育和栽培优质水稻品种均具有重要意义。本文概述了环境因素对稻米垩白形成的影响,以及农艺性状与稻米垩白的相关性;综述了垩白形成的遗传基础,展望了稻米垩白改良的前景。     

利用高世代回交群体检测水稻垩白相关性状QTL

[目的]探究水稻垩白性状,为水稻垩白形成分子机制研究和水稻品质育种提供材料。[方法]通过高产品种‘桂朝2号’与低垩白优质品种‘越光’连续回交和分子标记辅助选择方法,构建一套包含71个家系的高世代回交群体,分别在2013年南京和2014年海南对其垩白粒率和垩白度2个性状进行表型调查和QTL检测。[结果]南京和海南两年两地垩白粒率和垩白度2个性状都存在显著相关。两年两地共检测到33个与垩白粒率相关的QTL,其中5个QTL在2个环境中重复检测到,分别位于第4染色体RM1359~RM16939和SSR11~RM17332区间,第5染色体RM13~RM430区间,第7染色体RM5344~RM6872区间,以及第8染色体RM152~RS73区间。两年两地共检测到了17个与垩白度相关的QTL,其中3个QTL能够重复检测到,分别位于第4染色体RM1359~RM16939区间,第8染色体RM152~RS73区间,以及第10染色体RM467~RM271区间,且有2个位点与垩白粒率位点重合。同时发现定位QTL中,有7个QTL属于一因多效,对垩白粒率及垩白度都有一定影响。[结论]本文共检测到50个垩白性状相关的QTL,其中有7个位点能够被重复检测到,其中控制垩白粒率的q PGWC4.1、q PGWC4、qPGWC7.1,控制垩白度的qDPGWC4.1、qDPGWC8.1和qDPGWC10.1,是新的QTL。     

水稻耐冷基因研究进展

低温冷害是影响水稻高产、稳产的重要限制因素之一.鉴定优异的耐冷种质资源,采用合适的方法发掘其优异的基因源,通过分子育种等手段高效和精确地培育耐冷的水稻品种,是解决上述低温冷害的关键.加快耐冷性状的改良对促进水稻的高产、稳产具有重要意义.以水稻耐冷基因研究为核心,综合述评了水稻耐冷QTL定位、克隆和水稻耐冷转录因子调控,探讨了水稻耐冷相关基因研究存在的问题.由于以往耐冷QTL定位的精度有限,很难在分子育种中应用;且已克隆的耐冷相关基因由于其耐冷机制的复杂性,在育种中的应用也很少.联合连锁和关联分析可以提高QTL检测的效应和定位精度.因此,利用联合连锁和关联定位方法,挖掘耐冷基因,构建高效的水稻耐冷基因精细定位的策略,并应用于分子育种,值得深入研究.     

水稻产量性状QTL定位研究进展

水稻许多重要的性状是由多基因控制的数量性状.分子生物技术的迅速发展和QTL定位方法的日趋完善,为水稻数量性状基因(QTL)的研究提供了基础.综述了数量性状基因座QTL(quantitative trait locus)定位的原理、定位群体和常用方法及分子标记在水稻产量性状基因定位中的研究现状,并对目前水稻产量性状QTL定位存在的问题和发展前景进行了探讨.     

水稻粒重遗传研究进展

水稻是全球重要的粮食作物,粒重是水稻产量的构成因子之一,增加粒重对提高水稻产量具有重要作用.文章综述了现阶段有关水稻粒重的遗传效应特点,粒重与粒型及稻米品质性状间的关系,粒重数量性状基因座(QTL)定位与基因克隆的研究进展,并对水稻粒重基因在分子育种中的应用进行了展望.同时提出加强开发易受多环境因素影响、效应较小的千粒重QTL,挖掘与水稻其他性状如抽穗期、稻米品质等相关联的粒重QTL等方法将是提高水稻育种效应的有效途径.     

水稻抗倒伏的遗传研究进展

倒伏是制约水稻(Oryza sativa L.)生产的重要因素之一,发生倒伏后引起水稻产量降低、品质变差。水稻倒伏分为茎倒伏和根倒伏,与其株型、茎秆结构、根系生长情况等因素密切相关。近十多年来,随着水稻分子生物学研究的快速发展,已定位或克隆了多个与水稻倒伏相关的QTLs或基因。对水稻抗倒伏的遗传研究进展进行了综述,并提出了利用基因聚合育种技术培育抗倒伏品种的育种策略。     

水稻品种生育期的遗传和基因定位

概述了水稻感光性品种、非感光品种、杂交水稻、籼粳亚种间F1杂种和诱变早熟突变体的生育期 /抽穗期遗传 ,以及水稻抽穗期主基因和QTL定位的研究现状 ,并讨论了水稻抽穗期主基因研究、QTL定位、显性早熟基因的育种利用等方面存在的问题与对策     

利用BIL群体定位水稻垩白粒率QTL

以粳稻品种南粳35和籼稻品种N22构建的回交重组自交系(BIL)群体为研究材料,于不同年份对控制水稻垩白粒率的QTL进行定位。结果表明,BIL群体中,垩白粒率在不同年份均为偏向高垩白亲本的连续分布,表现为数量性状特征;利用Win QTLcart 2.5软件共检测到6个控制垩白粒率的QTL,分别位于第2、2、3、6、8和12染色体上,单个QTL对表型的贡献率介于8.96%~12.51%,加性效应值介于8.38%~14.36%,除qPGWC-6增加垩白粒率的基因来自N22外,其余QTL增效基因均来自南粳35。利用QTLNetwork 2.0软件2a共检测到3个QTL,分别位于第5、6和8染色体上,其中qPGWC-6和qPGWC-8与Win QTLcart2.5检测的位点相同,没有检测到上位性QTL对垩白粒率的影响。     

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.采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.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.     

利用重组自交系群体定位水稻品质相关性状的QTL

以川香29B和中国香稻构建的重组自交系群体为材料,通过建立144个SSR标记连锁遗传图谱,采用复合区间作图法对水稻外观品质和蒸煮食味品质的相关性状进行了数量性状基因定位。共检测到了45个与水稻粒长、粒宽、长宽比、垩白率、直链淀粉含量、糊化温度相关的QTL,分布在水稻的第1、2、3、4、6、7、9、10、12染色体上,其中有9个QTL的效应被重复检测到。     

Genetic analysis seedling vigour under osmotic stress in rice by QTL mapping

Seed vigour is one of the most important parameters for establishing rice seed that affects high yielding production, especially under stress condition in rice (Oryza sativa L.). Improvement of rice yields under abiotic stress through breeding requires a good understanding of genetic factors controlling important traits such as seedling vigour and related traits. To understand the genetic background of the relationships among these traits in indicia rice, we genetically analyzed F2:3 population derived from a cross between Tarommahalli × Khazar, under osmotic stress caused by sorbitol. In this investigation, a simple sequence repeat (SSR) linkage map of 1231.50 cM of rice was constructed by using 74 markers and quantitative trait loci (QTL) analysis was accomplished for eight traits including germination percent, seed germination rate, radicle length, plumule length, coleoptile length, radicle dry matter, plumule dry matter, and coleoptile dry matter. A total of 32 QTLs were identified for the eight traits. Among them, one QTL for percent of germination (qGP-8) was located in RM6208-8264 on chromosome 8 showed large effect (28.99%) on the trait. These results suggest the potential for increase productivity by transferring osmotic stress tolerance gene from Tarommahalli to other rice lines and identification of QTLs with large effects could be considered for use in marker assisted selection (MAS).     

利用高代回交导入系定位水、旱条件下影响水稻根系及产量的QTL

 严重的水资源危机使得水稻耐旱性的遗传与育种研究成为当今的研究热点之一。【目的】鉴定与水稻耐旱性直接相关的根系性状QTL,为通过根系性状QTL的标记辅助选择培育耐旱水稻品种提供标记信息。【方法】以从供体Lemont（粳稻）导入到特青（籼稻）背景的254个高代回交导入系中筛选出覆盖供体全基因组的55个回交导入系为材料,采用PVC管栽培,定位了灌溉（对照）与干旱（胁迫）条件下影响根系及产量性状的QTL以及胁迫与对照间性状差值的QTL。【结果】共检测到25个影响根长（RL）、根数（RN）、根重（RW）和单株粒籽产量（GY）的主效QTL,根据在不同环境下的表达情况,将其分为3类,第1类4个,在两种环境下均被检测到;第2类12个,只在对照条件下检测到;第3类9个,受干旱胁迫诱导,只在胁迫条件下被检测到。此外还检测到11个影响胁迫与对照条件下性状差值的QTL。【结论】在水、旱两种条件下均检测到的相对稳定的3个QTL（QRl2b、QRl8b、和QRn12）及影响两种条件下性状差值（即性状稳定性）的11个QTL可能对耐旱性有直接贡献。     

杂交水稻育种骨干亲本的米质分析

全面系统地评价杂交水稻骨干育种亲本的米质性状,对于杂交水稻稻米品质性状改良具有重要的指导意义。本研究对274份来源于中国十余个水稻主产区的骨干育种亲本及部分国外来源的育种材料进行了基于类群划分的米质分析。研究结果表明,7项米质性状中,籼稻糙米率、透明度、胶稠度和直链淀粉含量的平均值达到三等以上标准,粳稻糙米率、整精米率、透明度、胶稠度和直链淀粉含量的平均值达到三等以上标准。籼稻米质性状优质达标率变化范围为27.7%~97.7%,粳稻米质性状优质达标率变化范围为16.7%~100%,籼、粳稻垩白性状的优质达标率均较低。籼稻类群中,恢复系和保持系的垩白性状和直链淀粉含量是米质性状改良的重点,常规稻直链淀粉含量较优,热带籼稻中IR43、GIZA 178等米质性状优良,是杂交育种的有利种质资源。筛选出10项米质指标均达三级以上的各类亲本材料共23份,这些育种材料可以作为优异的米质性状改良的基因供体加以利用。另一方面,应加强垩白性状优良的种质资源的引进和利用。     

水、旱稻氮高效QTL定位及其表达的遗传背景效应研究

【目的】挖掘不同来源水、旱稻亲本的氮高效优良等位变异,研究氮高效QTL表达的遗传背景效应,为水稻氮高效QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种提供理论依据。【方法】以旱稻IAPAR-9分别与水稻辽盐241和秋光杂交而创制的2个F7粳粳交重组自交系群体为试验材料,进行了水稻全生育期氮素利用率及其相关性状的QTL定位分析。【结果】在"IAPAR-9/辽盐241"重组自交系群体中检测出31个氮素利用率相关性状的QTL,分布于除第6、第7和第10染色体外的9条染色体上,氮素利用率相关QTL成簇分布区间有9个;在"IAPAR-9/秋光"重组自交系群体中检测出33个氮素利用率相关性状的QTL,分布于除第4和第10染色体外的10条染色体上,氮素利用率相关QTL成簇分布区间有7个。【结论】氮素利用率相关性状QTL的表达,受遗传背景影响较大。2个群体均检测到的氮素利用率相关性状QTL的成簇分布区间,即第2染色体上的RM3421—RM5404区间以及第8染色体上RM8264所在的相邻区间,可能对水稻氮高效分子标记辅助选择育种有重要利用价值。     

两个粳稻材料芽期和苗期耐盐性的QTL定位

[目的]研究新疆粳稻品种芽期和苗期耐盐性QTL,为水稻耐盐种质资源及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据.[方法]利用来自新疆主栽水稻品种秋田小町(弱耐盐)和02 - 11品系(耐盐)杂交,构建F2代群体,共272个株系.通过SSR标记以芽期和苗期主要农艺性状等盐害率为指标,采用完备区间作图法,对新疆主栽粳稻耐盐性进行QTL定位.[结果]共检测到20个与耐盐性相关的QTL,分布于第1、2、4、6、8、10和11染色体上,LOD值变异范围为2.57 ～ 8.39,单个QTL对表型变异的贡献率变异范围为2.97;～15.59;,NY - 12、NY - 13和NY - 19基因作用方式表现为超显性,NY - 17基因作用方式表现为部分显性,为主效QTL.[结论]检测到的与水稻盐胁迫有关的QTL/基因为进一步精细定位和克隆水稻耐盐基因及水稻育种奠定良好基础.     

水稻稻米垩白影响因素分析

稻米垩白是影响水稻品质的重要性状,本文分析了2009-2018年南方稻区籼稻稻米垩白度和垩白米率的变化趋势。综述了对稻米垩白形成产生变化的影响因素,并对杂交水稻稻米垩白的改良,尤其是籼粳杂交品种垩白的改良提出了相关建议。     

水稻染色体片段代换系群体的构建及应用研究进展

定位和克隆水稻重要农艺性状QTL,是水稻功能基因组学研究的重要方向,是分子标记辅助选择选育高产、优质、多抗水稻新品种的重要基础。染色体片段代换系是进行QTL分析的理想材料。介绍了水稻染色体片段代换系群体的构建原理,综述了其构建及应用研究进展,并对其研究方向进行了展望。