基于重组自交系群体的水稻粒形QTL定位

以云南省地方籼稻品种扎西玛与江苏省著名优质粳稻品种南粳46杂交获得的水稻重组自交系群体为研究对象,考察了各株系籽粒长度、籽粒宽度、籽粒长宽比和籽粒厚度4个性状,结合利用202个SSR分子标记构建的该群体分子连锁图谱对控制水稻粒形相关性状的QTL进行分析。共检测到17个加性QTL。其中粒长相关的3个,增效等位基因均来自扎西玛;粒宽相关的3个,增效等位基因均来自南粳46;籽粒长宽比相关的6个,其中5个QTL增效等位基因来自扎西玛;粒厚相关的5个,其中4个增效等位基因来自南粳46。经与前人研究结果比对,共发现2个粒形新位点,分别控制粒长和粒宽。     

基于水稻RIL群体的稻瘟病抗性QTL分析

为了挖掘和利用抗稻瘟病基因,培育抗稻瘟病品种,以抗稻瘟病亲本京宁11(父本)和感稻瘟病亲本2013ZJP-3(母本)培育的包含189份株系的F6和F7重组自交系(RIL)群体作为试验材料,利用99对亲本间有多态性的SSR标记构建遗传连锁图谱;同时,利用宁夏地区优势稻瘟病菌生理小种,采用人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行叶瘟、穗颈瘟抗性鉴定,并用QTL IciMapping 4.0软件对叶瘟抗性和穗颈瘟抗性进行QTL分析.结果表明,F7群体的抗叶瘟性状呈连续性分布,且大部分材料偏向于抗病亲本京宁11.QTL定位结果显示,共检测到11个QTL:与叶瘟抗性有关的QTL有4个,分别位于6、6、6、10号染色体上,贡献率达到5％～8％,其中贡献率最大的QTL位于6号染色体上;与穗颈瘟抗性有关的QTL有4个,分别位于6、10、10、11号染色体上,贡献率为5％～8％;与综合抗病指数有关的QTL有3个,位于6、10、10号染色体;此外,在10号染色体上的RM1125单标记区间内有2个控制穗颈瘟与综合抗病指数的QTL,分别解释了 8％、6％的表型变异,加性效应分别为-0.75、-0.40,这个QTL对应的增效基因均来自于父本京宁11.     

水稻苗期抗冷QTL的检测

利用2011年夏初(5月30日至6月3日)的低温天气,对粳稻Nipponbare、籼稻Kasalath及其杂交后回交衍生的98个BC1F5回交重组自交系群体进行苗期自然低温处理.通过分析其对应的包含245个分子标记的连锁图谱与苗期抗冷能力的关系,共检测到控制苗期抗冷的2个主效QTL和1个微效QTL,主效QTL分别是位于第1染色体上的qCTS1和位于第3染色体上的qCTS3;微效QTL是位于第8染色体上的qCTS8.其中,两个主效QTL的抗冷等位基因来自于粳型亲本日本晴,而微效QTL的抗冷等位基因来自于籼型亲本Kasalath.三者的表型贡献率分别为30.8％、22.7％和10.3％.这些QTL将为水稻抗冷设计育种提供“元件”,同时为阐明水稻抗冷分子机制提供基础信息.     

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。     

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。     

利用水、旱稻DH系定位产量性状的QTL及其环境互作分析

 为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响，以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料，利用已构建的水稻分子连锁图（其中94个RFLP标记和71个SSR标记），在水田、旱田栽培条件下，定位了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状的QTL。结果表明，水田条件共检测到11个加性QTL和13对上位性QTL，旱田条件下检测到18个加性QTL和17对上位性QTL，其中控制千粒重的2个加性QTL和1对上位性QTL及控制有效穗数的1个加性QTL在水田、旱田条件下都检测到。 检测到11个控制产量性状QTL区域存在一因多效或紧密连锁,其中3个区域也是控制根系性状QTL的热点区。 发现8个加性QTL和8对上位性QTL对表型变异贡献率（以下简称贡献率）大于10％（其中4个加性QTL和5对上位性QTL为旱田条件下检测到），这些高贡献率QTL特别是旱田条件下的高贡献率QTL对旱稻产量性状分子育种具有一定的指导作用。     

小麦纹枯病抗性QTL的SSR标记研究

以ARz／扬麦158F6重组自交系(RILs)群体为材料,对其纹枯病抗性进行SSR分析和初步的QTL分析。群体抗性分析结果表明：纹枯病抗性是由多个基因控制的数量性状;单个标记方差及回归分析显示有6个SSR标记至少在2份抗性资料中能被检测到,涉及2D、3A、3B、3D、7D5条染色体,能解释2．6％～10．1％的抗性表型变异。标记Xgwm340来源于感病品种扬麦158,其余的SSR标记(Xgwm102、Xgwm155、Xgwm71—2、Xgwm645、Xgwm437)来源于抗病亲本ARz;利用Map Manager QTX软件进行QTL分析,检测到2个QTL。     

江苏省部分粳稻品种对条纹叶枯病的抗性鉴定及分子检测

为明确江苏省近年生产上主栽的粳稻品种对条纹叶枯病的抗性来源,探讨采用与抗条纹叶枯病基因Stv-b~i共分离的SCAR标记进行分子标记辅助育种的可行性.本研究以抗条纹叶枯病的日本粳稻品种关东194和感条纹叶枯病的梗稻品种武育粳3号为对照,对江苏省近年来育成的28份粳稻品种对条纹叶枯病的抗性进行了田间鉴定,并利用与 Stv-b~i共分离的SCAR标记对供试材料进行分子检测,同时对抗病品种的亲本来源进行了系谱追踪.结果显示,与Stv-b~i共分离的SCAR标记能准确鉴定含该基因的抗性品种,该标记可用于标记辅助选择育种.系谱分析证实江苏省大部分抗性粳稻品种如镇稻88、徐稻3号、南粳46等均含有来自籼稻Modan和Mudgo的Stv-b~i基因;而不含Stv-b~i基因但对条纹叶枯病抗性较好的粳稻品种如扬辐粳8号、淮稻9号和淮稻11号则可能具有其他抗源.表明生产上利用的主栽粳稻品种条纹叶枯病具有多种抗源,对聚合不同来源的抗性基因及培育持久抗性的水稻品种具有重要意义.     

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。     

水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测

利用株型差异显著的特大粒粳稻品系TD70和籼稻小粒品种Kasalath为亲本配制组合,以单粒传方法构建含240个株系的重组自交系(RIL)群体。选用838对SSR引物进行亲本多态性筛选,共检测到302对具有多态性的引物,频率为36.04%。从中选择带型清晰且在基因组中均匀分布的141个SSR标记对RIL群体进行基因型分析,结果表明:群体中父母本基因频率分别为53%和47%,群体结构平衡性好。构建的水稻分子连锁图谱共包含141个标记座位,总图距约1 832.47 cM,标记间平均图距为12.7 cM,标记间图距范围为0.43～36.11 cM,符合QTL作图的基本要求。除第1、第8染色体个别标记位置外,其他染色体上标记顺序和位置与已公布的日本晴遗传图谱序列基本一致。以该群体为材料,对分蘖角度进行了QTL检测,共检测到控制分蘖角度的3个QTL位点,分别是qTA8、qTA9和qTA11,贡献率分别为4.10%、26.08%和4.35%,其中qTA9包含控制水稻分蘖角度基因TAC1。该图谱的构建为研究籼粳交后代各种性状的遗传规律及QTL定位打下了基础。     

水稻对褐飞虱数量抗性位点(QTL)的分子作图

水稻重组自交系(RIL)Lemont/Teqing是一套良好的永久性的分子作图群体.采用QTL复合区间作图法对该群体中160个RIL抗褐飞虱的抗性表型数据和178个RFLP分子标记的分子数据进行连锁遗传分析.结果表明,在苗期抗性的集团测定中,共检测到了5个主效抗性QTL和4对上位性抗性QTL,前者分别分布在5、9、10、11四条染色体上,后者分布在1、2、3、5、8五条染色体上;在苗期抗性的独立测定中,则只检测到了3个主效QTL和3对上位性QTL,其中有一对上位性QTL在集团测定中并未出现.这些QTL的贡献率占群体总抗性变异的60%以上.     

水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测(英文)

利用株型差异显著的特大粒粳稻品系TD70和籼稻小粒品种Kasalath为亲本配制组合,以单粒传方法构建含240个株系的重组自交系(RIL)群体选用838对SSR引物进行亲本多态性筛选,共检测到302对具有多态性的引物,频率为36.04%从中选择带型清晰且在基因组中均匀分布的141个SSR标记对RIL群体进行基因型分析,结果表明:群体中父母本基因频率分别为53%和47%,群体结构平衡性好构建的水稻分子连锁图谱共包含141个标记座位,总图距约1832.47cM,标记间平均图距为12.7cM,标记间图距范围为0.43～36.11cM,符合QTL作图的基本要求除第1、第8染色体个别标记位置外,其他染色体上标记顺序和位置与已公布的日本晴遗传图谱序列基本一致以该群体为材料,对分蘖角度进行了QTL检测,共检测到控制分蘖角度的3个QTL位点,分别是qTA8、qTA9和qTA11,贡献率分别为4.10%、26.08%和4.35%,其中qTA9包含控制水稻分蘖角度基因TAC1。该图谱的构建为研究籼粳交后代各种性状的遗传规律及QTL定位打下了基础。     

利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率QTLs

【目的】利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率,为能更好地挖掘和利用野生稻中控制穗结实率基因的QTL位点提供参考。【方法】分别以广西普通野生稻资源Y03为父本和栽培稻品种日本晴为母本,经过杂交构建包含142个单株的F2定位群体,然后利用覆盖水稻基因组的184对SSR分子标记,采用复合区间作图法(CIM),以LOD=2.5为阈值检测控制结实率的QTL。【结果】共检测到3个影响结实率的QTL。其中,2个QTL位于第1染色体,1个QTL位于4号染色体上,并分别命名为q SSR1-1,q SSR1-2和q SSR4-1。q SSR1-1位于第1染色体RM486~RM5501,表型贡献率为14.49%;q SSR1-2位于第1染色体RM102~RM315,表型贡献率为8.63%;q SSR4-1位于第4染色体RM252~RM119,表型贡献率为8.27%。对结果进行分析还发现,在3个QTL位点上来源于野生稻亲本Y03的等位基因均有利于提高水稻结实率。随后,根据获得的主效QTL定位信息最终开发出与水稻结实率性状紧密连锁、可用于分子育种的分子标记RM119。【结论】发掘的新QTL和性状连锁标记可为水稻产量性状QTL的发掘和分子标记辅助选择育种提供重要的基因资源和分子选择工具。     

玉米大斑病抗病QTL的鉴定与效应分析

玉米大斑病是一种重要的真菌性病害,开展玉米大斑病的抗性遗传研究,对玉米抗病育种有重要的意义.以热带种质的抗病自交系CIMBL29为供体亲本,感病自交系GEMS41为轮回亲本,构建了含有179个家系的BC2 F4群体.对该群体和亲本进行了2个环境的抗性表型鉴定,并结合高密度的分子标记遗传连锁图谱,对玉米大斑病抗性进行了QTL分析.结果表明,玉米大斑病抗性在群体家系间表现出广泛的变异;在2个环境条件下共鉴定了9个大斑病抗病QTL,分别位于第1、第2、第4、第5、第7、第9染色体上,可以解释5.2％～16.2％的抗性遗传变异.其中位于第1和第5染色体上的位点(qNLB1-1和qNLB5)在2个环境条件下均可以被检测到,可以认为是稳定的抗病位点.     

水稻抽穗期QTL定位及遗传分析

以南粳35和N22杂交得到的F2群体为研究对象,通过构建遗传连锁图谱,对控制水稻抽穗期的QTL进行定位。利用Win QTLcart2.5软件共检测到7个控制水稻抽穗期的QTLs;分别位于第2、3、5、6、10和12染色体上,其中在第3染色体上检测到2个QTLs,每个QTL能够解释4.33%~18.12%的表型变异,其中q Hd-3-1对抽穗期表型贡献率最大。利用QTLNetwork2.0在第3和第5染色体上检测到有1对上位性QTLs,对表型的贡献率只有2.17%。进一步利用N22/南粳35//南粳35高代回交群体对q Hd-3-1功能进行验证,结果证明在南粳35背景下q Hd-3-1能明显缩短抽穗6 d,进一步证明q Hd-3-1是N22中控制抽穗期的一个主效QTL。     

水稻籼粳交F8、F2群体穗长QTL比较分析

【目的】对水稻F8重组自交系群体穗长QTL进行检测,并比较分析相同亲本衍生的不同群体的遗传图谱、QTL位置、QTL效应的异同,鉴定稳定表达的穗长QTL,以期增加对穗长遗传行为的了解,且有助于通过分子聚合育种手段改良穗长性状。【方法】以籼稻品种泸恢99和粳稻品种日本晴（基因组测序）为亲本构建的F8重组自交系群体中的188个家系为研究材料,利用包含207个标记的遗传连锁图谱,采用基于混合线性模型的QTL定位软件QTLNetwork 2.0,对水稻穗长QTL进行定位和效应分析,并比较分析F8、F2群体的QTL定位和遗传图谱异同。【结果】在F8群体中检测到7个与穗长性状相关的QTL,分别位于第2、3、6、7、8、10染色体上,QTL对表型变异的贡献率为3.38%—14.8%,总贡献率为52.5%。F8、F2群体在5条相同染色体上都定位到了穗长QTL,这些QTL所在标记区间物理位置大部分是重叠和包含关系。F8、F2图谱在定位标记数、标记的位置顺序、遗传距离、平均图距等方面发生了变化。【结论】在F8、F2群体检测到一个稳定遗传的主效应QTL位点,位于第6染色体,并发现了4个尚未报道的穗长QTL。     

辣椒疫病抗性位点的分子定位

为鉴定辣椒疫病抗性性状位点(QTL),开发抗病基因相关分子标记,实现辣椒抗疫病分子标记辅助选择育种,本研究以辣椒高抗疫病材料PI201234和高感疫病材料G29为亲本构建的F2群体为试验材料,采用游动孢子灌根法对6~8叶期的F2群体单株进行疫病抗性接种鉴定,同时利用EST-SSR标记对F2群体进行基因型分析。结果显示,构建了包含65个EST-SSR标记、总长度为418.6 c M的辣椒遗传连锁图谱;结合F2群体的疫病抗性鉴定结果,定位了位于N3连锁群EST451与EST191之间的抗病QTL,该QTL可解释表型变异率为14.9%。     

玉米自交系P178的大斑病抗性QTL定位和效应分析

为了进一步鉴定玉米大斑病的主效抗病位点,以玉米优良抗病自交系P178为供体亲本,感病自交系G41为轮回亲本,发展了包含150个家系的BC2F5群体,用于玉米大斑病抗性遗传分析。2017年在吉林榆树和黑龙江双城2个环境条件下,对群体大斑病抗性进行了鉴定,结合KASP分子标记遗传连锁图谱的构建,对抗病QTL进行检测。结果表明,玉米大斑病抗性在群体家系间表现出广泛的变异。在玉米第1、2、8、9染色体上共检测到6个抗病QTL,分别可以解释4%~23%的表型遗传变异。2个稳定的抗病QTL分别位于第2染色体和第8染色体上,其在2个环境条件下都能检测到,而其他的QTL位点仅在1个环境条件下检测到。     

利用染色体片段置换系定位水稻抗纹枯病QTLs

为检测水稻纹枯病抗性基因位点,采用牙签接种法对籼稻9311和粳稻日本晴以及由它们构建的119个染色体单片段置换系进行纹枯病抗性鉴定,并使用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位（QTL）分析。共检测到3个纹枯病相关 QTL（qsb8-1, qsb8-2和 qsb8-3）,分别位于第8染色体相邻标记 RM3262、RM5485和 RM3496附近,所在遗传区间分别为81.7cM-91.7cM、91.7cM-108.1cM和108.1cM-119.6cM。其中 qsb8-2的加性效应为负值,表明感病亲本携带的该片段可以增强纹枯病抗性;qsb8-1和qsb8-3的加性效应为正值,表明感病亲本携带的该片段减弱了纹枯病抗性。     

利用分子标记定位籼稻落粒性QTL

利用2个籼稻品种H359和Acc8558杂交产生的重组自交系群体及相应的分子标记连锁图,采用复合区间定位方法,对籼稻落粒性进行了QTL定位分析.共检测到7个QTL,分别位于第1、2、4、6、7染色体上.这些QTL对表型变异的贡献率在2.49%-9.81%之间,总体可解释39.2%的表型方差.未检测到主效基因.在7个QTL中,有6个来自H359的等位基因均使落粒率降低,这与两亲本间落粒性的差异相吻合.