利用重组自交系群体检测水稻芽期耐冷性QTL

利用水稻籼粳亚种间组合Asominori×IR24重组自交系(RIL)群体71个株系和相应的全基因组染色体片段置换系(CSSL)群体65个株系,以芽期冷害死苗率为芽期耐冷性的鉴定指标,对芽期耐冷性进行了数量性状基因座(QTL)定位和遗传效应分析.结果表明,在RIL群体中检测到3个芽期耐冷性QTL,位于第5和第12染色体上(第5染色体上存在2个位点),分别命名为qCTBP5-1、qCTBP5-2和qCTBP12,其LOD值为4.7、2.9、2.9,解释表型变异的19.21%、12.00%、12.21%.qCTBP5-2增强芽期耐冷性的等位基因来自粳型耐冷亲本Asominori,qCTBP5-1和qCTBP12增强芽期耐冷性的等位基因来自籼型不耐冷亲本IR24.通过CSSL图示基因型分析,证实在第5染色体上RFLP标记C1447附近约15 cM的染色体区段,存在增强芽期耐冷性的基因,来源于染色体片段受体亲本Asominori,能使芽期冷害死苗率降低约11%,该基因的位置与RIL群体在第5染色体上定位的QTL相同,证实了qCTBP5-2的存在.     

利用重组自交系群体检测水稻芽期耐冷性QTL

在5℃低温条件下,对来源于籼粳交组合“热研2号/密阳23”RILs群体的111个家系进行了芽期耐冷性鉴定。结果表明,芽期耐冷性在RILs群体中成连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。将成苗率作为数量性状进行QTL的区间作图分析,共检测到与芽期耐冷性有关的QTL2个,分别位于第7和第8染色体上,对表型变异的贡献率分别为10.60%和15.79%,且这两个QTL增强芽期耐冷性的等位基因均来自粳型亲本热研2号。     

水稻芽期耐冷性QTL的分子定位

 以籼粳交密阳23号/吉冷1号的F2：3 代200个家系作为作图群体，构建了一张含有97个微卫星 （SSR）标记的分子连锁图谱。在5℃低温条件下，对F3家系进行芽期耐冷性鉴定，并利用SSR标记进行了芽期耐冷性数量性状位点（QTL）分析。研究结果表明，芽期耐冷性在F3家系群中呈单峰连续分布，表现为由多基因控制的数量性状；共检测到与芽期耐冷性有关的QTL 3个，分别位于第2、4 和7染色体上，对表型变异的贡献率范围为11.5%～20.5%。其中，位于第4染色体RM273～RM303的qCTBP4对表型变异的贡献率最大。     

水稻苗期耐冷性的QTL定位分析

为水稻苗期耐冷性QTL定位克隆研究提供实验素材,以213个IR24/Asominori重组自交家系(RIL)为作图群体,并以141个SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,结合苗期低温处理后亲本和213个RILs的苗期死苗率,运用QTL IciMapping 4.0软件进行水稻苗期耐冷性QTL检测及其遗传效应分析。结果表明:在第6、第11和第12染色体上检测到3个苗期耐冷性QTL,分别命名为qCTS-6、qCTS-11和qCTS-12。这3个QTL的LOD值分别为3.194 3、4.688 2和3.797,对应表型变异的解释率分别为5.662 7%、8.549 6%和12.787 7%,且抗性等位基因均来自苗期耐冷亲本Asominori。     

利用重组自交系高密度遗传图谱定位水稻芽期耐冷QTL

为定位水稻芽期耐冷QTL,本实验以双季超级稻品种‘五丰优T025’的双亲‘五丰B’和‘昌恢T025’杂交衍生的重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为材料,对10℃低温处理的水稻幼芽的存活率、根数、根长和芽长进行了测定。利用QTL Icimapping v4.2软件,共检测到3个控制芽期耐冷性QTL：qRL1、qRL2和qBL6,分别位于第1、2、6染色体上,LOD值分别为2.98,2.51和5.26,分别解释表型变异的10.54%,8.67%和14.04%,其增效等位基因均来自于亲本‘昌恢T025’。这些QTL定位在6.75k~40.05 kb染色体区间,为后续利用这些QTL进行分子标记辅助,选育芽期耐冷籼稻新品种奠定了基础。此外,检测到13对影响水稻芽期耐冷上位性互作QTL,分布在所有12条染色体,其中第3染色体与第8染色体之间互作位点可解释的表型变异率达到21.77%,表明上位性互作QTL在调控水稻芽期耐冷过程中也发挥了重要作用。     

利用籼粳交RIL群体进行水稻耐冷性鉴定及QTL定位

为进行水稻耐冷QTL检测及其遗传效应分析，利用籼稻品种“贵9B”和粳稻品种“热研2号”作为亲本，构建100个重组自交系（Recombinant inbred lines, RIL）家系为定位群体。以成苗率、耐冷级别为耐冷性状表型数据，运用完备区间作图定位法，在第3条染色体上检测到1个与水稻耐冷性状成苗率相关的QTL，命名为qCTS-3-1,LOD值为2.77，可解释20.87%的表型变异，增效等位基因源于“热研2号”。同时，对RIL群体中耐冷基因COLD1进行了基因型检测及关联分析，可为后续水稻耐冷性的遗传研究以及改良提供参考。     

水稻直链淀粉含量与籼粳分化度的QTL及其相互关系研究

用Asominori/IR24重组自交系（RIL）为材料,对控制稻米直链淀粉含量和籼粳分化度的QTL进行了分析,检测到了5个控制直链淀粉含量的QTL（Am1-Am5);分别位于第1,7,8,9,12染色体上,贡献率分别为16．65,13．2％,17．1％,13．2％,14．6％;Aml,Am3,Am5的遗传正效应等位基因来源于IR24,Am2,Am4的遗传正交应等位基因来源于Asominori。同时检测了到了5个控制籼粳分化度的QTL（Ij1-Ij5),分别位于第1,2,11染色体上;贡献率分别为21．95,21．4％,13．4％,25．0％,14．5％;其遗传正效应等位基因来源于Asominori。另外通过稻米直链淀粉含量与灿粳分化度相互关系分析发现两者之间没有密切联系。     

利用回交重组自交系群体检测水稻苗期耐冷性基因座

以98个Nipponbare／Kasalath∥Nipponbare回交重组自交家系（BILs）组成的群体为材料，进行水稻苗期耐冷性数量性状基因座的检测和遗传效应分析。25℃正常条件下培养水稻幼苗至二叶一心期，6-10℃低温处理7d，之后缓慢升温至25℃，缓苗4d，调查死苗率，并以死苗率作为苗期耐冷性强弱的表型值，分析亲本和98个BILs的苗期耐冷性表现。采用Windows QTL Cartographer 1.13a软件的复合区间作图法，共检测到2个苗期耐冷性QTLs，分别位于第2和第3染色体上，命名为qSCT-2和qSCT-3。2个QTL的LOD值分别为3．81和2．86，可解释群体表型变异的13．69％和9．31％。对苗期冷害具有抗性的2个数量性状基因座均来自苗期耐冷亲本Nipponbare。     

强耐冷性籼粳亚种间杂种后代孕穗期的耐冷性研究

以云南稻种资源昆明小白谷与大理早籼配制的杂种F2 、F3、F4 、F5和F6等为材料 ,分别在高原粳稻区、籼粳交错区和冬季籼稻区进行强耐冷性籼粳亚种间杂种后代孕穗期的耐冷性研究。结果表明 :(1)昆明小白谷×大理早籼F3、F4 分离群体在不同稻作区每穗实粒数、总粒数与结实率均呈极显著的正相关 ,尤其是昆明点高达 0 .5 86 ～ 0 .776 。 (2 )遗传研究表明 ,可能有 1～ 2对基因影响着籼粳杂种结实率 ,其中有 1对主效基因控制着耐冷基因的表达。利用该群体已选育出了稳定的耐冷性籼粳重组近交系。 (3)不同稻作区不同世代育性分布规律的总趋势是一致的 ,即随着世代的增加耐冷主效基因有累加趋势 ;不同之处在于不同世代的耐冷主效基因和微效基因表达上有差异。 (4 )同世代昆明小白谷×大理早籼杂种后代结实率分布规律为籼粳交错区与冬季籼稻区相似但与与高原粳稻区差异较大。     

稻米胶稠度、碱消值与籼粳分化度的QTL及其相互关系的研究

用Asominori/IR24重组自交系(RIL)为材料,对控制稻米胶稠度、碱消值和籼粳分化度的QTL进行了分析。检测出4个控制胶稠度的QTL(Ge1～Ge4),分别位于第2、7和9染色体上,贡献率分别为16.9%、13.2%、14.0%和11.3%;2个控制碱消值的QTL(As1和As2),分别位于第5和4染色体上,贡献率分别为17.5%和13.0%;同时检测到了5个控制籼粳分化度的QTL(Ij1～Ij5),分别位于第1、2和11染色体上,贡献率分别为21.9%、21.4%、13.4%、25.0%和14.5%。研究认为,胶稠度是由主效基因和微效基因共同决定的,碱消值是由1～2个主基因和若干微效基因控制的,两个蒸煮品质性状均为数量遗传性状。籼粳分化度与胶稠度、碱消值之间呈密切连锁关系。