玉米杂交种苏玉16农艺性状的QTL分析

采用强优势玉米杂交种苏玉16(JB×Y53)的两个亲本自交系,配置F2和相应F2∶3作图群体。利用154个SSR标记构建了分子标记连锁图谱,覆盖全基因组1 735.0 cM,标记间平均图距为11.3 cM。同时考察F2和F2∶3群体的株高、穗位高、抽穗期和散粉期等共10个重要农艺性状,采用联合F2和F2∶3群体的作图方法定位有关QTL。此外,采用QTL Cartographer V2.5软件分别对F2和F2∶3群体进行了有关QTL的重演性验证。结果表明,采用联合作图方法在调查的10个性状上共定位到93个QTL,采用QTL Cartographer V2.5软件共定位到96个QTL,其中56个能用两种方法重演验证。     

染色体定位粗山羊草抗小麦白粉病基因PmAeY1

小麦白粉病是严重影响小麦生产的重要病害之一，利用抗病品种是防治该病最为经济、有效和环境安全的方法。目前已经标记31个小麦抗白粉病基因，但大多数抗性丧失或与不良性状紧密连锁。粗山羊草存在许多小麦抗病基因，它可以扩大小麦抗病基因的基础，提供新的抗小麦白粉病基因的来源。使用分离群体分组分析法（BAS），将抗小麦白粉病E11菌株的粗山羊草材料Y219与感病材料Y169杂交，F1代表现抗病，F2代出现抗感3：1分离，用SSR标记技术，抗病新基因PmAeY1定位在2D染色体上，与Xgwm484、Wmc453、Xgwrrd15和Xgwm157的遗传距离分别是30．4、23．4、6．1和5．5cM。     

粗山羊草Y192中抗叶锈基因LrY192的SSR定位

 【目的】在粗山羊草(Aegilops tauschii)中寻找新的抗叶锈病基因,为抗病育种提供新种质。【方法】本研究对抗小麦叶锈病的粗山羊草Y192和感小麦叶锈病的Y2272进行杂交,通过F2代抗叶锈性分离情况确定可能含有的抗叶锈基因数量,应用分离群体分组法（bulked segregation analysis,BSA）筛选D染色体上与抗叶锈性相关的SSR标记,用MapChart软件构建遗传连锁图谱。利用分子辅助鉴定和抗叶锈表型分析推测Y192可能含有的抗叶锈基因。【结果】在接菌04-5-192(THNT)的杂交后代中F1代表现抗病,F2代表现3:1的抗感分离,表明该基因为一个显性抗病基因,将该抗病基因暂命名为LrY192。筛选到的3个SSR标记Wmc245、Xgwm296和Xgwm261与该基因的遗传距离分别为4.1、18.9和26.2 cM。根据连锁标记在小麦微卫星图谱的位置,LrY192被定位在2D染色体上。【结论】综合分析基因所在的染色体位置及抗病特性,认为LrY192是一个新的抗小麦叶锈基因,获得的SSR标记Wmc245可用于分子辅助选择。     

水稻完全显性早熟性的发现和基因定位

研究发现早籼核不育系6442S-7具有完全显性早熟特性，它与13个不同类型的中、迟熟品种杂交，F1抽穗期与6442S-7完全相同或十分相近，对F2和B1F1遗传分析表明该早熟性主要受2对显性基因控制，利用F2群体和4种分子标记技术，将6442S-7携带的1个显性早熟基因定位于水稻第3染色体短臂造近端问一侧，该基因与RAPD标记OPI11.557、SSR标记RM22、RM231、RFLP标记C515和AFＬＰ标记ＰＴ６７１的遗传距离分别为１.5、３.0、６.7、１０.9和１２.4cM，该基因系首次发现并定位，暂命名为Ｅf-cd(t).6442S-7作为完全显性早熟性种质资源，对水稻遗传改良具有重要的应用价值。     

利用水稻F_2群体对其抽穗期和株高的QTL定位

利用遗传作图群体对水稻抽穗期和株高进行QTL定位,以明确控制性状的基因,揭示性状的遗传机制。将粳型品种月之光与籼型品种明恢63杂交(月之光×明恢63),获得一个含189个家系的F2遗传作图群体;利用该群体建立含127个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱覆盖12条染色体,连锁群总长度2 123cM,标记间平均距离16.7cM。F2群体抽穗期和株高均表现为连续的数量变异,呈正态分布,且出现明显的双向超亲分离,抽穗期和株高之间呈现极显著的正相关。以QTL作图软件Cartgrapher 2.5对F2群体抽穗期和株高性状进行了QTL定位分析,共定位到4个与抽穗期相关的QTLs,分别分布于第1、6、8、12号染色体上,第8号染色体上的qHD8 LOD值为10.70,贡献率达48.0%,是主效基因,与已克隆的DTH8在相近位置,可能是DTH8。定位到4个与株高相关的QTLs,分别位于第1、3、8、12号染色体上,表型贡献率为6.3%～21.1%,第1号染色体上检测到的qPH1能解析21.1%的表型变异,是主效基因,位于矮秆基因sd1附近,可能是sd1。定位到的这些QTLs是进行分子标记辅助选择改良相应性状的候选基因位点。     

Identification and Gene Mapping of Completely Dominant Earliness in Rice

The completely dominant earliness was identified in a genic male-sterile and early maturing indica line 6442S-7. F1 progenies from 6442S-7 crossed with thirteen various types of medium- or latematuring varieties, shared the same heading date as 6442S-7. The segregation of heading date in the F2 and B1F1 populations showed that the earliness of 6442S-7 is mainly controlled by two dominant major genes. The local linkage map of one dominant earliness gene harbored in 6442S-7 was constructed with F2 population and four kinds of molecular marker techniques. The results showed that the gene was located between a RFLPmarker C515 and a RAPD marker OPI 11. 557 on the terminal region of short arm of rice chromosome 3,10.9cM and 1.5 cM from C515 and OPI11. 557, respectively. The genetic distances from the target gene to twoSSR markers, RM22 and RM231, and one AFLP marker, PT671, were 3.0, 6.7 and 12.4 cM, respectively. This gene, being identified and mapped first, is designated tentatively as Ef-cd (t). As a new genetic resource of completely dominant earliness, 6442S-7 has splendid future in rice improvement.     

小麦白粉病抗病新基因PmHNK的遗传分析和分子标记定位

 【目的】周98165对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,并且综合农艺性状优良。明确其抗白粉病基因及遗传特性,筛选与其紧密连锁的分子标记,为抗白粉病育种提供抗源和理论支撑。【方法】将周 98165与中国春杂交、自交、测交,对双亲及其杂交后代进行苗期鉴定,用小麦白粉病菌08B1进行遗传分析,利用SSR、EST-SSR技术对双亲及抗感池进行筛选和电泳分析,并结合中国春缺四体材料进行染色体定位。【结果】周98165对3个白粉菌高毒力小种抗性良好,其抗病性受1对显性核基因控制,将该基因暂命名为PmHNK。筛选了与PmHNK 连锁的5个微卫星标记,在遗传图谱上的顺序为Xbarc77、Xgwm547、Xwmc326、Xgwm299、PmHNK、Xgwm108,Xgwm299和Xgwm108分别为PmHNK两侧距离最近的标记,图距分别为4.2 cM、5.6 cM,最远标记Xbarc77与PmHNK图距为10.6 cM,并将PmHNK 定位于3BL。【结论】抗病鉴定、遗传分析结合分子标记分析结果表明,PmHNK是一个白粉病抗病新基因。     

小豆SSR分子标记遗传连锁图谱构建

【目的】以小豆SSR为锚定标记,将公开发表的豇豆SSR、普通菜豆SSR和EST-SSR标记定位整合到小豆遗传连锁群中,构建中国小豆遗传图谱,为小豆基因定位、图位克隆和分子标记辅助选择育种提供更多可用的分子标记。【方法】用1 473对SSR和EST-SSR引物进行PCR扩增,包括906对豇豆SSR、123对普通菜豆和196对小豆SSR引物及248对普通菜豆EST-SSR引物,筛选亲本间多态性标记,验证栽培小豆HB801×AG109及GM892×AG110的F2分离群体。【结果】整合和构建了含有145个SSR和EST-SSR标记小豆遗传连锁图谱,包括59个小豆SSR标记,新增63个豇豆SSR、9个普通菜豆SSR、14个普通菜豆EST-SSR标记和1个茎色标记。紫茎色性状被定位在第9连锁群,离CEDG022和cbess058标记的遗传距离分别为0.9 cM和0.1 cM。图谱全长823 cM,覆盖11个连锁群,每个标记间平均距离为5.64 cM。每个连锁群长度为49.1—125.6 cM,平均长度74.82 cM;每条染色体上的标记数7—26个,平均13.27个。【结论】率先把小豆近缘物种分子标记引入小豆,加密了小豆SSR分子标记遗传连锁图谱。     

桃果肉颜色、离粘核性状的SSR标记

以油桃(Prunus persica L.var.nectarina)品种‘秦光2号’和‘曙光’的90株正交F1代为试材,采用SSR分子标记技术和遗传作图的方法寻找与桃果肉颜色基因、桃果实离粘核基因相连锁的分子标记。研究结果显示,SSR标记BPPCT035(151bp)与桃果肉颜色性状(Y/y)位于同一连锁群,连锁距离为4cM;SSR标记BPPCT006(50bp)与桃果实离粘核性状(F/f)位于同一连锁群,连锁距离为5cM。     

控制甜瓜雄花分化基因的遗传分析及初步定位

利用甜瓜全雌系WI998(无雄花)与雌雄异花同株品系3-2-2(有雄花)杂交,F1代全部表现为雌雄异花同株(有雄花)。F2代群体分离比率有雄花:无雄花为3:1。F1代作父本与全雌系WI998(无雄花)回交,群体分离比率有雄花:无雄花为1:1;F1代作父本与雌雄异花同株品系3-2-2(有雄花)回交,群体全部表现为有雄花。结果表明,控制甜瓜雄花分化的基因为一对显性基因,命名为An。同时以F2代分离群体为试材,采用SSR分子标记初步构建了甜瓜的遗传图谱,定位了控制甜瓜雄花分化基因(An)。图谱由5个连锁群组成,包括18个SSR标记,1个形态学标记,覆盖基因组总长度442.7 cM,标记间平均距离为24.6 cM。初步将控制甜瓜雄花分化基因(An)定位在第2连锁群上,其两侧标记分别是MU4182-2和MU5028-1,与An的间距分别为42.8和26.0 cM。控制甜瓜雄花分化基因的发现进一步完善了甜瓜性别分化基因的表达机理。     

Evaluation of Aegilops tauschiifor Heading Date and Its Gene Location in a Re-synthesized Hexaploid Wheat

The successful worldwide cultivation of hexaploid wheat in a diverse range of environments is because of, in part, breeding and selection for appropriate heading date. To adjust and fine-tune the heading time of hexaploid wheat to particular geographical regions and specific environment within these, there is an urgent need to evaluate and use alternative alleles for heading time. Aegilops tauschii, the donor species of D-genome of hexaploid wheat, has a wide geographic distribution. The present study revealed a wide variation for heading time among 56 Ae. tauschii accessions. All the accessions with short heading dates belonged to the ssp. tauschii, whereas most of ssp. strangulata accessions showed very long heading date. The heading date was also related to distribution of this species. The monotelosomic and monosomic analysis of a synthetic hexaploid wheat showed that chromosome 2D derived from ssp. tauschii accession AS60 had a major effect on promoting heading time with a reduction of more than 5 days. It is postulated that this Ae. tauschii genotype possess the allele Ppd-D^t1 responsible for the insensitivity to photoperiod. This allele is probably different from Ppd-D1 existing in hexaploid wheat. The new allele Ppd-D^t1 derived from Ae. tauschii might be used as a source for hexaploid wheat breeding on photoperiod response.     

不结球白菜抗芜菁花叶病毒基因的遗传分析及SSR标记

为了找到与不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)基因连锁的分子标记,采用群体分离分析法(BSA法)和SSR标记进行了与抗病基因连锁标记的筛选。通过对亲本、F1、BC1和F2群体进行病毒接种,研究了试验材料对TuMV的抗性遗传模型,结果表明:不结球白菜对TuMV的抗性由显性单基因控制。通过SSR引物筛选,得到在双亲间稳定表现多态性的引物54对。用这些引物筛选抗感池,得到1个与芜菁花叶病毒抗病基因连锁的SSR标记Ra3E05,连锁距离为8.7 cM。将该标记测序,得到1条184 bp的序列,根据该序列重新设计引物,将SSR标记转化为序列特异扩展区城(SCAR)标记SCRa2,用F2群体对其验证,带型与原SSR标记表现一致,可用于分子标记辅助育种。     

乐香202B早熟性的遗传分析与基因定位

品种生育期是水稻最重要的农艺性状之一,通过遗传育种方法改变品种的生育期,特别是缩短生育期．对水稻生产的发展具有重要意义。研究材料乐香202B是由乐山市农科所提供的早熟稳定性较好的品种．对其研究表明,乐香202B具显性早熟基因,经遗传分析表明,符合3:1分离比,且不具感光性及胞质效应。将该基因初步定位在染色体第2染色体短臂端,暂定名为Ef-2(x)。与微卫星标记RM279、RM154有连锁关系,遗传距离分别为13．5cM和8．9cM。该基因的定位为下一步的基因分离和克隆奠定了基础。     

高粱A_2细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记分析

用SSR(Short Sequence Repeat,短序列重复)分子标记技术对高粱A2细胞质雄性不育(CMS)恢复基因进行了分析,结果表明对A2CMS的育性恢复表现为基因多位点的独立作用。在三个高粱杂交组合A2V4×1383-2、A2V4×晋粱5号和A2Tx622×晋粱5号中,至少有3个不同的基因位点与A2CMS的育性恢复有关。恢复系核基因组中只要有一个显性位点的存在,与线粒体基因相互作用,便能够使育性得到恢复。SSR标记分析发现,在A2Tx622×晋粱5号和A2V4×晋粱5号的F2群体中,分别找到标记Xtxp65和Xtxp141与育性共分离,标记与恢复基因位点的遗传距离分别为9.1 cM和13.4 cM,分别位于高粱5号(SBI-05)和10号染色体(SBI-10)上。     

利用单片段代换系定位水稻抽穗期QTL

 抽穗期是水稻品种的重要农艺性状之一，对抽穗期QTL进行定位并研究其遗传效应在水稻育种中是至关重要的。本研究利用以6个水稻品种为供体的52个单片段代换系为试验材料，通过t测验比较单片段代换系与受体亲本华粳籼74之间抽穗期的差异，对代换片段上的抽穗期QTL进行了鉴定。以P≤0.001为阈值共鉴定出20个抽穗期QTL，这些QTL分布于水稻的10条染色体。QTL加性效应值为-5.9～1.1，加性效应百分率为-7.4%～1.4%。有8个QTL被定位在小于10.0 cM的区段内。利用1个单片段代换系与华粳籼74杂交发展的F2群体对qHD-3-1进行了定位。在作图群体中，早抽穗和迟抽穗植株数符合3:1的分离比，早抽穗表现为显性。利用微卫星标记将qHD-3-1定位于3号染色体短臂，PSM304和RM569分别位于其两侧，遗传距离分别为2.4 cM和5.1 cM。     

一个水稻落粒性基因SH1的SSR标记定位

 以籼稻品种93-11为轮回亲本,与粳稻品种日本晴杂交并回交的高世代分离群体为研究材料,选用104个多态性的SSR标记对水稻的落粒性基因进行定位。结果表明,在BC₄F₂群体中,6个标记的基因型来自于日本晴;在BC₄F₃定位群体中,难落粒植株数与易落粒植株数的分离比例为3:1,落粒性受1对显性基因控制,命名为SH1;分子标记与落粒性共分离分析将SH1定位在SSR标记RM5389和RM1068、RM1387之间,与3个标记的遗传距离分别为0.7cM、5.5cM和13.1cM,此结果为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

番茄抗叶霉病基因Cf-10和Cf-16的遗传分析及SSR标记

以Cf-10和Cf-16基因对东北三省分离鉴定的8个番茄叶霉病病原菌生理小种的抗性进行了评价,表明Cf-10和Cf-16基因对分化出的生理小种具有良好的抗性。分别对07881×08HN30(含Cf-10)和07880×08HN34(含Cf-16)构建的F1、F2代分离群体进行了遗传分析,并对F2群体进行了SSR标记。遗传分析表明,08HN30和08HN34的抗性均由一对显性单基因控制,从341对SSR引物中筛选出2个与Cf-10基因连锁的标记LEtaa001和LEaat003,遗传距离分别为9.7和22.9 cM;1个与Cf-16基因连锁的标记Tom144-145,遗传距离为10.4 cM。上述研究结果为抗源基因在番茄抗叶霉病育种中的应用及进一步精细定位Cf-10和Cf-16基因奠定了基础。     

旱稻渗入系的构建与分析

以优良水稻品种沈农265为轮回亲本,以农家旱稻品种毫格劳为供体亲本,通过多代回交和连续自交的方法,构建了一套包含180个家系的旱稻渗入系.用GGT2.0绘制了旱稻渗入系的图示基因型,获得了2个亲本在渗入系中的比例和长度.该套渗入系覆盖了整个旱稻毫格劳基因组,标记间平均距离为8.37 cM,覆盖水稻基因组1566cM,90.5%的渗入片段长度集中在10～20 cM之间,单个最小渗入片段长度为1 cM,渗入片段平均长度为13 cM.说明该渗入系的构建非常有利于目标性状的定位.     

黄瓜成熟瓜网纹基因H遗传定位及候选基因分析

【目的】有无网纹是黄瓜果实生理成熟后的重要表型性状之一,对其控制基因进行遗传定位和候选基因分析,为黄瓜果实性状改良提供理论依据和技术支撑,同时也可为网纹基因的精细定位及克隆奠定基础。【方法】利用成熟瓜无网纹黄瓜自交系 PI205996（P1）和成熟瓜有网纹自交系 PI263079（P2）为亲本构建不同遗传群体,进行网纹性状遗传分析。以包含230个单株的F2分离群体为试材,应用分离群体分组分析（BSA）法和2 112对SSR引物进行SSR分析,采用 JoinMap 4.0 作图软件和 MapInspect 软件构建成熟瓜网纹基因的SSR连锁群,并完成其染色体的初步定位。结合9 930黄瓜全基因组序列信息和115份核心种质重测序结果,利用Primer6.0 软件开发设计新标记,对初步定位区域进行标记加密,利用生物信息学的相关信息对定位区域进行候选基因分析。【结果】研究表明,黄瓜成熟瓜有网纹自交系 PI263079的有网纹性状是由显性单基因（H）控制的,有网纹对无网纹为显性。从2 112对SSR引物中筛选出255对在亲本间表现出多态性的引物,多态率为12.1%。利用亲本间具有多态性的引物对有网纹和无网纹各7个单株DNA进行分析,筛选获得了9对与H基因连锁的SSR标记,将H初步定位在黄瓜5号染色体（Chr.5）上,侧翼标记分别为SSR13006和CSWCT-17,遗传距离分别为3.6 cM 和8.2 cM。根据初步定位区域的序列信息,设计合成了97对新的SSR引物,其中4对引物在亲本间表现出多态,多态率为4.1%。利用这4对新的多态性SSR引物对亲本和F2群体的DNA 进行分析,最终构建了一张包含13个SSR标记的H分子标记连锁群,获得了与H最近的侧翼标记SSR13006和SSRH-90,遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。利用黄瓜全基因组测序提供的基因预测和注释结果,发现基因H所在区段的物理距离为297.7 kb,存在29个候选基因。根据前人研究结果,推测Csa5G591790是与成熟瓜网纹形成相关性较大的候选基因。【结论】黄瓜自交系PI263079的成熟瓜有网纹性状由显性单基因H控制,该基因位于黄瓜第5号染色体长臂的297.7 kb区段内,侧翼标记分别为SSR13006 和SSRH-90,遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。本研究为H 基因的精细定位和克隆奠定了良好基础,也为黄瓜成熟瓜网纹性状的分子标记辅助选择育种提供了理论参考。     

QTL Mapping for Important Agronomic Traits in Synthetic Hexaploid Wheat Derived from Aegiliops tauschii ssp. tauschii

Aegiliops tauschii is classified into two subspecies: Ae. tauschii ssp. tauschii and Ae. tauschii ssp. strangulata. Novel genetic variations exist in Ae. tauschii ssp. tauschii that can be utilized in wheat improvement. We synthesized a hexaploid wheat genotype (SHW-L1) by crossing an Ae. tauschii ssp. tauschii accession (AS60) with a tetraploid wheat genotype (AS2255). A population consisting of 171 F8 recombinant inbred lines was developed from SHW-L1 and Chuanmai 32 to identify QTLs associated with agronomic traits. A new genetic map with high density was constructed and used to detect the QTLs for heading date, kernel width, spike length, spikelet number, and thousand kernel weight. A total of 30 putative QTLs were identified for five investigated traits. Thirteen QTLs were located on D genomes of SHW-L1, six of them showed positive effect on agronomic traits. Chromosome region flanked by wPt-6133–wPt-8134 on 2D carried five environment-independent QTLs. Each QTL accounted for more than 10% phenotypic variance. These QTLs were highly consistent across environments and should be used in wheat breeding.