水稻灌浆期耐热害的数量性状基因位点分析

 利用由98个家系组成的Nipponbare / Kasalath // Nipponbare回交重组自交系群体及其分子连锁图谱，以粒重感热指数\[（适温粒重-高温粒重）/适温粒重×100\]为评价指标，采用混合线性模型的QTL定位方法，对水稻灌浆期耐热性的主效、上位性数量性状基因位点及其与环境的互作进行分析。共检测到3个灌浆期耐热性主效QTL，分别位于第1、4和7染色体上，LOD值为8.16、11.08和12.86，贡献率8.94%、17.25%和13.50%。其中位于第4染色体标记C1100-R1783之间的QTL，没有显著的上位性和环境互作效应，表明在不同环境和遗传背景中的表达较为稳定，在水稻耐热性育种中可能具有较大的利用价值，其耐热性等位基因来自亲本Kasalath，高温热害时可减少粒重损失3.31%。位于第1染色体标记R1613-C970之间的QTL和第7染色体标记C1226-R1440之间的QTL，耐热性等位基因来自亲本Nipponbare，分别可减少粒重损失2.38%和2.92%。这两个QTL均具有与环境的互作效应，其中第7染色体上的QTL还和其他基因位点有互作。检测到8对加性×加性上位性互作QTL，分布于第1、2、3、5、7、8、10和12染色体上。没有检测到上位性QTL与环境的互作效应。     

水稻重要农艺性状的两年QTL剖析

 利用水稻汕优63（珍汕97 × 明恢63）重组自交系群体241个株系，对株高、生育期、产量及其产量构成因子等9个重要农艺性状进行了年度间的QTL定位和比较。结果表明，9个性状的表现型在两年均为连续分布，且都存在一定数量的双向超亲遗传类型。两年共检测到64个QTL，分布于水稻除第4染色体外的其余11条染色体，其中1999年检测到45个，2000年检测到35个，两年相同的QTL共16个。2000年检测到的QTL贡献率介于283%~1499%，且大多低于1999年。不同环境可以影响QTL的表达，但表达差异并不全是QTL×环境(QE)互作结果，也可能是由于该性状的遗传力偏低、QTL本身效应偏低或QE互作等原因共同造成的。另外，检测到8个显著的QE互作，但其互作效应明显低于对应的QTL效应。     

水稻穗芽相关性状的QTL定位

 利用305个株系组成的源自籼稻品种中156和谷梅2号的重组自交系群体进行了水稻穗芽性状的QTL检测和遗传效应分析。以穗芽指数及相关指标作为穗芽性状的表型值，采用QTL Mapper 1.01统计软件进行QTL定位和上位性分析，共检测到控制穗芽指数的3个加性效应QTL，分别位于第2、9、11染色体上；控制穗芽速率的加性效应QTL 3个，分别位于第1、3、6染色体上；控制穗穗芽率的加性效应QTL 3个，分别位于第1、9、10染色体上；控制粒穗芽的加性效应QTL 2个，分别位于第9、11染色体上。还检测到3对影响穗芽指数的加性×加性上位性互作效应QTL；3对控制穗芽速率的上位性QTL和3对控制粒穗芽率的上位性QTL。     

基于SRAP和SSR标记的小麦品质相关性状的QTL定位

为了对小麦品质相关性状进行QTL定位,以两个品质性状差异较大的小麦品种西农981和陕麦159构建的169株F2群体和F2:3家系为材料,利用SRAP标记和SSR标记进行遗传图谱构建,并通过完备区间作图法对杨凌及三原两个环境下籽粒的粗蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量和Zeleny沉降值进行QTL定位。结果表明,在两个环境下共检测到33个与品质性状相关的QTL,其中11个为粗蛋白含量QTL,分布于1A、3A、5A、6A、2B和4B染色体上,可解释表型效应的0.69%~2.48%;7个为淀粉含量QTL,分布于1A、6A、4B和2D染色体上,可解释表型变异的2.94%~6.99%;12个为湿面筋含量QTL,分布于1A、3A、5A、6A、2B、3B和4B染色体上,可解释表型变异的0.58%~2.37%;3个为Zeleny沉降值QTL,分布于3A、1B和3B染色体上,可解释表型变异的2.72%~11.31%。同时,在1A、3A、5A、6A、2B、4B染色体上存在粗蛋白质含量、淀粉含量和湿面筋含量QTL富集区,在后续研究中可重点关注。     

水稻顶部三叶与穗重的关系及其QTL分析

 摘要: 对水稻汕优63重组自交系群体顶部3张叶片的长、宽、重和单穗重等10个性状进行了相关分析和QTL定位。穗重与9个叶片性状存在极显著的正相关，其中与倒2叶重的相关系数最大，剑叶重次之。所有性状在重组自交系群体中均存在双向超亲分离，接近正态分布。共检测到44个主效QTL和43对双位点互作影响上述10个性状。主效QTL分布于水稻的除第8染色体外的其余11条染色体上，贡献率介于3.19%~26.23%；互作分布于水稻的12条染色体上，贡献率变幅为2.03%~8.93%。第2染色体的R2510-RM211标记区间同时检测到控制单穗重和倒2叶重的QTL，该QTL对超级稻株型育种具有应用价值。     

水稻粒形及千粒重QTL定位与上位性分析

利用粒形及千粒重存在显著差异的2个亲本(TY319、8B)杂交构建的F3群体为作图群体,对粒长、粒宽、长宽比及千粒重进行QTL定位与上位性分析。共检测出13个影响粒形及千粒重的QTL,分别位于第1,2,4,7,8,10,12染色体,LOD值介于2.66~5.88,表型变异贡献率介于7.41%~44.93%,其中,第1染色体上控制长宽比的q LWR-1未见报道,可能是新的QTL。此外,通过上位性分析,粒长、长宽比和千粒重3个性状共检测到21个互作,粒宽未检测到互作位点。     

水稻耐光氧化特性的QTL定位

 利用由127个株系组成的来源于籼稻品种窄叶青8号和粳稻品种京系17的加倍单倍体群体，以耐性指数和敏感性指数为指标，采用QTL Mapper 1.6统计软件进行水稻耐光氧化反应特性的QTL定位和上位性分析，共检测到控制耐性指数的1个加性效应QTL，位于第3染色体上；控制敏感性指数的加性效应QTL 5个，分别位于第1、1、6、8和9染色体上。还检测到3对影响耐性指数的加性×加性上位性互作效应QTL和5对敏感性指数的上位性QTL。还对41个水稻材料进行了光氧化实验筛选。     

水稻低温发芽力的QTL定位

 以珍汕97B与多年生稻种质AAV002863的DH群体(198个株系)构建了包含140个SSR标记的连锁图谱，检测了影响水稻低温发芽力性状的数量性状座位（QTL）。15℃下处理6 d，两亲本珍汕97B与多年生稻AAV002863的发芽率分别为79.7%和30.1%，DH群体间的发芽率变化在0%~100%。QTL定位分析检测到2个与低温发芽力相关的基因座，分别位于第3和第10染色体上，贡献率分别为12.6%和12.9%，增效等位基因分别来自多年生稻AAV002863和珍汕97B。上位性分析结果显示，第1与第10染色体上存在影响低温发芽力的互作位点，其互作可以提高低温发芽力，参与互作的第10染色体上的位点也具有加性主效应。     

超级杂交稻协优9308重组自交系群体的穗部性状QTL分析

 将281个株系组成的超级杂交稻协优9308重组自交系群体种植在海南陵水（2006年和2007年）和浙江富阳（2006年），采用Windows QTL Cartographer 2.5的复合区间作图法进行QTL检测。共检测到控制7个穗部性状的52个QTL，其中包括7个控制穗长的QTL，8个控制一次枝梗数的QTL，9个控制二次枝梗数的QTL，6个控制着粒密度的QTL， 7个控制每穗总粒数的QTL，11个控制每穗实粒数的QTL，4个控制结实率的QTL。单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为23%~312%。控制穗部性状的QTL基本上以加性效应为主，上位性效应和环境互作效应不大。在3组试验中都检测到控制3个穗部性状的8个QTL：qPL-1，qPL-6-1；qTNSP-1，qTNSP-2，qTNSP-3；qNFGP-1，qNFGP-3-2，qNFGP-6-2。这些QTL，尤其是第3染色体RM168-RM143区间控制每穗总粒数的qTNSP-3和控制每穗实粒数的qNFGP-3-2,其加性效应值和贡献率均较大，可以考虑下一步进行QTL精细定位和克隆。研究发现多个重要QTL聚集区间，在同一QTL聚集区间，控制相关性状的QTL效应方向基本上相同，利用这些QTL紧密连锁的分子标记进行辅助选择，可望同时针对多个性状进行遗传改良。     

重穗型水稻穗部性状及剑叶宽的QTL定位

利用穗部性状存在显著差异的籼稻材料千粒稻与粳稻材料日本晴为亲本,构建F2作图群体,采用复合区间作图法,以筛选出具多态性的136个分子标记对每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、穗长、剑叶宽、着粒密度6个性状进行QTL检测。共检测到20个QTL,分别位于水稻第1,2,3,5,7,8,9和10号染色体上,单个QTL对相关表型变异的贡献率为3%¹8%,LOD值范围在2.5518%,LOD值范围在2.55⁶.13,其中效应值≥10%的位点有13个,≤5%的位点检测到5个。相关性状QTL有成簇分布在染色体相同或者相近区域的趋势。     

Effect of non-lethal low phytic acid mutations on grain yield and seed viability in rice

Low phytic acid (LPA) crops have recently been considered as a potential way to combat nutritional and environmental issues related to seed phytic acid phosphorus (PA-P). Although, a number of LPA mutant lines have been developed in various crops, they are often featured with lower grain yield and seed viability compared with wild type (WT) parents. We recently developed several LPA mutant lines in rice with PA-P reductions varying from 33.8% to 63.6%. In this study, the performance of grain yield and seed viability of these mutants were investigated. Four of the five mutant lines had 12.5–25.6% reductions in grain yield compared to the corresponding WT parental lines. The reduction in grain weight, varying from 5.4% to 10.7%, was found to be the main causative factor of yield reduction. Similarly, LPA mutants had inferior seed viability to their corresponding WT parent varieties; all mutant lines had a significantly lower simplified vigour index (seed germination rate × seedling dry weight) than their parents, with reductions of 7.8–26.3%, although some mutant lines had similar germination rates as their WT parents. The two mutant lines, which had similar germination rates as their WT parent, however, had significantly lower field emergence rates. More pronounced differences of simplified vigour index were observed after artificial aging treatments between four LPA lines from their WT parents, implying that LPA rice seeds were more susceptible to storage than WT. The yield and yield-related traits of F₂ plants and F₃ lines from three crosses were evaluated; the results showed that while LPA was associated with significantly lower grain yield and grain weight than WT sibs, there were also LPA plants and lines that out-performed WT controls. These results implied that the negative effect of LPA mutations on grain yield might be reduced or minimized through cross and selection breeding. The implications of these findings were discussed with regard to LPA rice breeding and potential commercial production.     

水稻籽粒不同部位植酸含量及其与稻米品质的相关性

 选用13个不同类型的水稻品种，对其籽粒不同部位植酸含量品种间差异及与稻米主要品质性状间的相关性进行了分析。结果表明，供试13个水稻品种米糠、糙米、颖壳、精米的植酸含量平均值分别为48.51、9.77、1.40和0.91 mg/g,而且不同水稻品种间籽粒不同部位的植酸含量存在极显著差异。在籽粒中，米糠中植酸积累最多，其次是精米，颖壳最少。米糠中植酸含量与糙米和颖壳中植酸含量呈极显著正相关。糙米和米糠中植酸含量与稻米蛋白质含量均呈显著的负相关，与千粒重均呈显著正相关。     

Effect of nitrogen fertilizer application on grain phytic acid and protein concentrations in japonica rice and its variations with genotypes

Thirty-one japonica cultivars with contrasting agronomic traits were used and 5 nitrogen (N) fertilizer treatments of level and timing were performed to determine the effects of N application on grain phytic acid and proteins including albumin, globulin, prolamin, and glutelin. Variance analysis showed a large effect of N and a smaller effect of cultivar on grain phytic acid and proteins. With increased N level, grain phytic acid concentrations progressively reduced whereas concentrations of the 4 proteins and ratios of glutelin to total protein increased, indicating that N level has a beneficial effect on rice nutritional quality. In addition, substantial genotypic differences in response of grain phytic acid and proteins to N treatments were detected. Some cultivars such as Xiushui09, Zhendao10, and Yanjing5 exhibited more stability of grain proteins under contrasting N treatments, and the significance of this stability is discussed in regard to its use in rice quality improvement.     

利用回交重组自交系定位稻米赖氨酸含量的基因座位

 利用日本晴（粳稻）/Kasalath（籼稻）//日本晴组合衍生的98个回交重组自交系（BILs）株系和具有245个RFLP标记的遗传图谱，在浙江和海南2个环境条件下，开展了精米赖氨酸含量的QTL定位。精米赖氨酸含量在浙江和海南均表现连续变异和超亲分离。在第6染色体发现2个具有显著遗传主效应的QTL(qLYS6 1和qLYS6 2），表型贡献率分别为2708%和4756%。qLYS6 1 还具有显著的环境互作效应。qLYS6 1的增效基因来自Kasalath，而qLYS6 2的增效基因来自日本晴。未检测到显著的上位性效应。     

Fine-Mapping of qTGW1.2a,a Quantitative Trait Locus for 1000-Grain Weight in Rice

Thousand-grain weight(TGW) is a key component of grain yield in rice. This study was conducted to validate and fine-map qTGW1.2a, a quantitative trait locus for grain weight and grain size previously located in a 933.6-kb region on the long arm of rice chromosome 1. Firstly, three residual heterozygotes(RHs) were selected from a BC_2F_(11) population of the indica rice cross Zhenshan 97(ZS97)///ZS97//ZS97/Milyang 46. The heterozygous segments in these RHs were arranged successively in physical positions, forming one set of sequential residual heterozygotes(SeqRHs). In each of the populations derived, non-recombinant homozygotes were identified to produce near isogenic lines(NILs)comprising the two homozygous genotypes. The NILs were tested for grain weight, grain length and grain width. QTL analyses for the three traits were performed. Then, the updated QTL location was followed for a new run of SeqRHs identification-NIL development-QTL mapping. Altogether, 11 NIL populations derived from four sets of SeqRHs were developed and used. qTGW1.2a was finally delimitated into a77.5-kb region containing 13 annotated genes. In the six populations segregating this QTL, which were in four generations and were tested across four years, the allelic direction of qTGW1.2a remained consistent and the genetic effects were stable. For TGW, the additive effects ranged from 0.23 to 0.38 g and the proportions of phenotypic variance explained ranged from 26.15% to 41.65%. These results provide a good foundation for the cloning and functional analysis of qTGW1.2a.     

小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL初步定位

为研究小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL,以普通小麦6044和01-35为杂交组合构建的F8重组自交系（RIL）群体作为试验材料,在山东泰安（山东农业大学试验站）和莱阳（青岛农业大学试验站）两个环境下进行两年田间试验,利用Mapmaker/version 3.0和WinQTLCart软件通过复合区间作图法进行QTL初步定位,在两年两个环境下共检测到12个相关QTL位点,其中关于粒长的2个QTL分别位于2A和2B染色体上,可解释表型变异的25%和12%;4个粒厚QTL位于2A和6A染色体上,可解释表型变异的7%～10%;6个千粒重相关QTL位于染色体2A、4A和6A连锁群上,可解释表型变异的6%～25%;而粒宽QTL在两个地点上都没有检测到。其中相关性高的性状间有一些共同的QTL,表现出一因多效或紧密连锁效应。     

利用染色体片段置换系群体定位和分析水稻粒重和粒型QTL

[目的]挖掘水稻粒重和粒型相关性状QTL,对于解析水稻籽粒遗传机理具有重要作用.[方法]本研究以籼稻9311为受体、粳稻日本晴为供体构建的染色体片段置换系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSLs)群体为材料,在4个环境下对控制稻谷与糙米的粒重和粒型QTL进行了定位分析.[...     

氮、磷、锌营养对水稻籽粒植酸含量的影响及与几种矿质元素间的相关性

 以协青早、秀水110及其辐射诱变获得的低植酸突变系（HIPi1和HIPj1）为材料，通过水培试验对不同氮、磷、锌浓度处理下水稻籽粒植酸含量差异及与几种矿质元素间的相关性进行了比较分析。高水平氮、磷、锌浓度处理的籽粒植酸含量较同一品种的低氮、磷、锌处理均有所降低，但在水稻生育期间，籽粒植酸含量对磷、锌处理浓度变化的敏感性，则因品种的植酸类型特征而异；氮、磷浓度增加能分别提高铁或降低铜在籽粒中的积累，但在高锌处理下，籽粒铁含量明显降低、而钾和镁的含量等却有所升高； 籽粒植酸含量一般与K、Mg、Fe、Cu 4种矿质元素含量呈正相关、与籽粒Zn含量呈负相关，但统计显著水平因品种而异。低植酸突变体籽粒中的K、Mg、Fe、Zn等含量虽略有下降，但可以通过适当的介质营养条件来调节有关矿质营养在水稻籽粒中的积累。     

扬麦16籽粒灌浆速率相关性状的QTL定位(小麦15K SNP芯片法)

为给选育籽粒灌浆快、粒重高的小麦新品种提供材料与技术支撑，以扬麦16、镇麦168、扬麦20和扬麦22为亲本构建获得的158个RIL群体为材料，利用小麦15K SNP芯片构建遗传连锁图谱，对小麦籽粒灌浆速率相关性状进行QTL定位。结果表明，应用完备区间作图法共检测到11个QTL，其中检测到5个与灌浆速率相关的新的QTL，分别位于3AL、4DL(2)、6AL和 7AL上，可解释3.4%~9.3%的表型变异；检测到3个与千粒重相关的QTL，分别位于4AL（2）和4DS上，可解释3.9%~9.2%的表型变异；首次检测到3个与籽粒灌浆持续时间相关的QTL，分别位于3AL和4DL(2)上，可解释2.7%~7.5%的表型变异。扬麦16提供与灌浆速率和千粒重相关QTL的增效基因，累加了定位到的全部籽粒灌浆快和粒重高的位点；扬麦22提供与籽粒灌浆持续时间相关QTL的增效基因。扬麦16和扬麦22可用作选育早熟、大粒小麦新品种的亲本材料。