低氮条件下响应接种根瘤菌的大豆产量相关性状遗传位点及基因挖掘

发掘响应接种根瘤菌的大豆产量相关性状遗传位点和基因,对于大豆固氮能力改良的分子育种至关重要。本研究通过在低氮条件下对大豆重组自交系群体和自然群体分别接种根瘤菌,进而发掘了株高、主茎节数、分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重等产量相关性状QTL位点和候选基因。通过关联分析共获得分布于10条染色体上的59个产量相关性状显著性SNP,有8个SNP与单株荚数、单株粒重和百粒重等重要产量性状显著关联。在RIL群体中,共定位到23个产量相关性状加性QTL和13对上位性QTL,其中加性QTL分布于8条染色体,表型贡献率为5.90%～32.87%。在这些QTL中,控制单株荚数和百粒重的QTL各有2个、控制单株粒数和单株粒重的QTL各有3个,对表型的贡献率为5.95%～24.60%。进一步分析发现,在自然群体和RIL群体中的产量相关性状一致性QTL主要位于6号与19号染色体上,有23个可能的候选基因位于这些一致性QTL附近的基因组区域。     

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。     

大豆凝集素(SBA)含量遗传分析与QTL定位

大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)为大豆中含量较高、作用较强主要抗营养因子之一,影响大豆食品和饲料安全,降低或去除大豆籽粒和产品中凝集素成为大豆食品和饲料工业亟待解决问题。文章以合丰45号(高SBA含量)×太平川黑豆(低SBA含量)杂交组合及衍生201个稳定株系组成的F78重组自交系(RIL)群体为试验材料,在3年(2011~2013)1个样点(哈尔滨)种植环境下对大豆凝集素含量作遗传模型和QTL分析。结果表明,SBA含量符合2对主基因+多基因混合遗传模型;利用134对多态性SSR引物扩增RIL群体,构建遗传图谱,对SBA含量相关作QTL分析。共检测到4个与SBA含量相关QTL,每个QTL均重复检出2次,稳定性较好,其中SbaHTC1-1(Satt139~Satt578)和SbaHTD1b-1(Satt537~Satt189)2个QTL位点两年检测结果加性效应值均达显著水平,且遗传贡献率较高,为主效QTL。利用分子标记遗传图谱,定位与SBA含量相关QTL,为改良大豆凝集素含量提供理论依据和技术支持。     

基于扬麦158/CI12633重组自交系群体的籽粒千粒重QTL分析

利用高产广适亲本扬麦158和抗纹枯病种质资源CI12633构建的重组自交系(RIL)群体为研究对象,采用ddRAD-seq技术开发SNP标记并构建遗传连锁图,结合RIL群体2018—2020年的千粒重表型数据进行千粒重相关QTL的定位。结果表明：RIL群体的千粒重存在超双亲分离,且基本符合正态分布,RIL群体家系间及年度间的差异均达极显著水平;2018—2020年共检测到5个QTL位点,分别位于1A、4A、6A、6B和7D染色体,单个QTL可解释9.70%～21.80%的表型变异,其中位于4A和6B染色体的2个QTL位点可在不同年份重复检测到,可能为主效QTL,可用于分子标记辅助选择育种。     

机采棉主要农艺性状相关性分析和QTL定位

[目的]分析机械化采收棉花(以下简称机采棉)主要农艺性状之间的相关性和QTL定位.[方法]利用机采棉新陆早33号和陆地棉遗传标准系TM-1杂交的F2群体,分析出苗-现蕾、现蕾-开花、开花-吐絮天数及生育期等物候性状和株高、果枝始节、第一果枝高度、叶片大小、节间长度等农艺性状之间的相关性以及QTL定位分析.[结果]株高、果枝始节、叶片大小、出苗-现蕾、现蕾-开花与第-果枝高度呈极显著或显著正相关,节间长度、开花-吐絮、生育期与第一果枝高度正负相关不显著.用复合区间作图法检测到5个QTL.检测到控制第一果枝高度的QTL 3个,位于在Chr5,可解释表型变异为0.04; ～8.18;;在此染色体还检测到控制果枝始节的1个QTL位点,解释的表型变异率为0.01;,在LG02连锁群上检测到了控制出苗-现蕾的1个QTL位点,解释的表型变异率为12.64;.[结论]通过机采棉品种新陆早33号F2群体进行QTL定位共获得了控制3个机采棉性状的5个QTL位点,覆盖的遗传距离为142.05 cM,机采棉农艺性状的相关性及QTL的研究为提高机采棉育种效率提供初步技术信息.     

白菜型油菜自交亲和性、角果及种子相关性状的QTL定位

【目的】研究白菜型油菜的自交亲和性、角果及种子相关性状的QTL定位,为白菜型油菜自交亲和品种、优良自交系的选育及其产量和品质的遗传改良提供依据。【方法】以自交亲和性较差的菜薹L58和自交亲和性较好的白菜型油菜R-O-18构建的包含117个株系的RIL群体为试验材料,利用已构建的包括372个InDel标记的分子遗传图谱,采用区间作图法（IM）对花期亲和指数、结角率、角果长度、角果喙长度、角果长宽比、角果喙长度/角果长度、每角果种子数、千粒重及种子颜色9个性状分别进行QTL分析。【结果】RIL群体在自交亲和性、角果及种子相关的9个性状上表现为连续变异,并且变异幅度较大,均呈正态分布或偏正态分布,具有典型的数量性状遗传特点。花期亲和指数与结角率、角果长度、角果喙长度、角果长宽比、每角果种子数、千粒重均存在极显著的正相关,其中花期亲和指数与每角果种子数间的相关系数最大,达到0.8487。与其他几个性状的相关性大小依次为：千粒重>结角率>角果喙长度>角果长度>角果长宽比。每角果种子数及千粒重均与结角率、角果长度、角果喙长度、角果长宽比呈现极显著正相关,而每角果种子数与千粒重之间也存在极显著的正相关（0.6477）。结角率、角果长度、角果喙长度与角果长宽比之间呈现显著正相关;而角果喙长/角果长除了与角果长呈负相关,角果喙长度存在极显著正相关性外,与其他性状均不相关。共检测到12个QTL位点,其中6个QTL位于A09连锁群,10个QTL解释大于10%的表型变异。2个控制花期亲和指数的QTL均位于A09连锁群上,分别可解释13.1%和16.7%的表型变异;6个角果相关性状的QTL,分别位于A06、A09和A10连锁群上,单个QTL可解释13.4%-17.7%的表型变异;4个种子相关性状的QTL,分别位于A02、A05、A06和A09连锁群上,可解释7.9%-42.1%的表型变异,位于A09连锁群的种子颜色QTL为主效位点,其加性效应值为1.22。【结论】共检测到12个控制自交亲和性（2个）、角果（6个）及种子相关性状（4个）的QTL,其中,2个控制自交亲和性的QTL,与前人得到的调控自交亲和性主位点（S位点）不同,可能为控制自交亲和性的非主效QTL位点。1个种子颜色QTL为主效位点。     

玉米雄穗主要性状QTL定位分析

研究以RA×M5P构建而成的包含205个家系的RIL群体为作图群体,结合2个环境下的表型鉴定,运用复合区间作图法(CIM)对玉米雄穗长(TL)、雄穗分枝数(TBN)和雄穗重(TW)等雄穗性状进行QTL定位分析。结果表明,2个环境条件下,共检测到3个与TL性状连锁的QTL位点,分别位于第3、5、8号染色体上,可解释表型变异的5.19%~5.97%;共检测到5个与TBN性状连锁的QTL位点,分别位于第1、2、3、9号染色体上,可解释表型变异的3.66%~8.41%,在染色体bin值1.04、9.03位置,2个环境中均稳定检测到与TBN连锁的QTL位点;共检测到3个与TW性状连锁的QTL位点,分别位于第4、8号染色体上,可解释表型变异的4.39%~13.65%,在染色体bin值4.04~4.06、4.08位置,2个环境中均稳定检测到与TW连锁的QTL位点。这些不同环境条件下稳定检测到的雄穗性状QTL位点可以为进一步的遗传研究提供理论基础。     

基于SNP遗传图谱定位玉米雄穗分枝数和主轴长QTLs

以玉米雄穗分枝数差异显著的自交系豫086(分枝数多)和豫M 1-7(分枝数少)杂交获得F_1,通过单粒传法获得含177个株系的F_7 RIL群体。以玉米10 kb SNP芯片进行RIL群体基因分型,构建高密度遗传图谱,并利用QTL Cartographer 2.5对郑州和海南2个环境下玉米雄穗分支数(Tassel branch number,TBN)和玉米雄穗主轴长(Total tassel length,TTL)进行QTL分析。结果表明,构建的高密度遗传图谱覆盖玉米10条染色体,包含1 792个簇,覆盖基因组长度为2 109.45 cM,相邻簇之间平均距离为1.18 cM。在此图谱基础上采用复合区间作图法,在2个环境下共检测到了24个雄穗相关性状QTLs。其中7个与TBN相关QTL分布于第3, 8和10条染色体上,单个QTL的表型变异范围是6.74%～13.88%;其余17个为与TTL相关QTL,位于第1,3,5,6,8和9染色体上,单个QTL位点可解释5.59%～18.66%的表型变异。在2个环境下检测到了一个相同的TTL相关QTL位点(qTTL1-2)和2个既控制TBN又控制TTL的QTL位点(qTBN8郑州,qTTL8郑州;qTBN8-3海南,qTTL8海南)。     

大豆叶片衰老QTL的初步定位

 【目的】叶片衰老是植物的一个发育性状，对植物体内营养再分配与光合作用有重要影响。【方法】利用2套重组自交系群体进行大豆叶片衰老QTL的初步定位，并进行与产量性状的相关分析。【结果】在C1、D1b+W和O连锁群上检测到3个与大豆叶片衰老有关的QTL，可解释表型变异的5.8%～13.7%。除NJ(SP)BN群体熟期与叶片衰老相关程度较低外，两个RIL群体中生物学产量、籽粒产量、株高和熟期与叶片衰老间均存在显著或极显著的正相关；而收获指数与叶片衰老间一个群体为极显著负相关，另一个群体则表现为极显著正相关。【结论】在大豆育种中，针对延迟叶片衰老选育出的材料有时仅能提高收获指数，这样的材料往往产量潜力不高。     

水稻柱头外露率主效QTL qTSE4的定位

[目的]柱头外露率是杂交水稻制种的一个重要指标,本研究旨在检测控制水稻柱头外露率QTL及精细定位相关基因。[方法]以低柱头外露率粳稻品种‘02428’和高柱头外露率亲本ZH464配组的F₂群体进行QTL位点检测,在目标区域内利用分子标记筛选杂合单株,对连续自交获得的F_2:3和F_3:4群体进行多年稳定QTL位点定位,同时利用BSA-seq技术对F_3:4群体进行柱头外露率QTL定位和候选基因序列分析。[结果]相关性分析结果显示单柱头外露率、双柱头外露率和总柱头外露率这3个性状存在极显著的相关性。以总柱头外露率作为表型数据,利用已构建的覆盖全基因组分子连锁遗传图谱进行QTL定位,检测到第2和4染色体上的2个位点：qTSE2和qTSE4,选择贡献率大的qTSE4位点进行后续研究,该位点在F_2:3和F_3:4群体中被重复检测到。结合BSA-seq测序结果,在qTSE4位点区间内筛选到2个存在差异的基因。[结论]qTSE4位点作为柱头外露相关的主效QTL位点,可进行后续...