芝麻含油量及脂肪酸含量QTL分析

本研究以较高含油量芝麻品种“中芝13”（56.31%）和低含油量芝麻材料ZZM2748（48.75%）为亲本构建包含548个株系的RIL群体,采用近红外法对群体在2个不同环境下的含油量、油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸含量进行分析,发现群体含油量及脂肪酸含量存在较大变异,其中含油量变化在42.43%~58.38%,其与油酸和亚油酸含量无显著相关关系,但与棕榈酸显著负相关;应用软件WinQTLCart2.5和ICIMapping3.0基于构建的遗传连锁图共定位到50个相关QTL,分布在芝麻11个连锁群上,贡献率变化在1.59%~40.62%。其中,有21个QTL被两个软件同时检测到,有7个QTL在2个环境下被重复检测到。位于连锁群LG10上的qSOC_10.3和位于连锁群LG11上的qSOC_11.1遗传贡献率较大,分别为34.38%和40.62%,为控制芝麻含油量的主效QTL,其中qSOC_11.1与定位到的油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸位点重合,表现一因多效特征。通过基因组注释和差异表达分析,在两个主效位点发掘出24个候选基因。研究发现的芝麻含油量及不同脂肪酸含量遗传变异特征和获得的QTL及候选基因对相关性状的遗传改良具有指导意义和应用价值。     

花生种子白藜芦醇含量QTL定位分析

本研究利用“中花10×ICG 12625”衍生的RIL群体共140个家系及其亲本为材料，通过高效液相色谱检测各家系在2014年及2015年收获的花生种子中的白藜芦醇含量。结果表明，RIL群体白藜芦醇含量变异范围为38.27~352.08 μg/ kg。通过两年重复检测，获得稳定高白藜芦醇含量材料4份(QT0339、QT0369、QT0450和QT0454)，含量为143.90~215.60 μg/ kg，在2014年环境中，这四份材料白藜芦醇含量分别超过高值亲本32.31 %、5.80 %、86.46 %和79.52 %，在2015年环境中白藜芦醇含量分别超过高值亲本106.04 %、49.78 %、7.90%和52.87%。利用前期通过该群体构建的遗传连锁图谱，应用WinQTLCart 2.5软件定位到花生种子白藜芦醇含量相关QTL13个，贡献率在2.2 %~7.4 %之间，其中qRB8.1a以及qRB8.1b为两年环境中重复检测到的QTL。本文研究结果为培育白藜芦醇含量高的花生新品种提供理论依据。     

花生油脂品质及含油量,油酸和亚油酸含量间的相关分析

分析了不同植物学类型花生油脂的品质及含油量、油酸和亚油酸含量间的相关。多粒型花生的油脂耐贮藏性差,但营养价值好,油酸与亚油酸含量间呈极显著的负相关,但负相关程度相对来说要弱些。龙生型花生的油脂耐贮藏性好,但营养价值相对来说要差些,油酸与亚油酸含量间的负相关程度极强。本分析结果还表明,花生种子的含油量与油酸和亚油酸含量间的相关不显著。     

利用籼粳交RIL群体对水稻耐寒性及再生力的QTL分析

 以粳糯稻糯89 1与籼稻蜀恢527构建的籼粳交F7代RIL群体169个家系为作图群体,构建了一张含105个微卫星（SSR）标记的分子连锁图谱。在5℃低温条件下,对亲本及RIL群体进行芽期耐寒性鉴定;在冬季自然低温条件下,对亲本及RIL群体进行再生稻桩越冬耐寒性鉴定;对亲本及RIL群体进行再生力鉴定。利用SSR标记对水稻耐寒性、再生力进行QTL检测。结果表明,水稻耐寒性和再生力在RIL群体呈连续分布,表现为数量性状遗传特征。共检测到控制芽期耐寒性的QTL 2个(qCtg3、qCtg5),分布在第3和第5染色体上,对表型变异的贡献率分别为75.57%和79.04%;检测到控制再生稻桩越冬耐寒性的主效QTL 1个（qCtr5）,在第5染色体上;检测到控制再生力的QTL 2个（qRa4、qRa5）,分布在第4和第5染色体上,对表型变异的贡献率分别为8.17%和7.09%。qCtg5、qCtr5和qRa5同时与第5染色体上标记RM153连锁,在分子水平上表明水稻芽期、越冬耐寒性与再生力具有相关性。     

花生主要品质性状的QTLs定位分析

以郑8903×豫花4号的215个重组自交系群体（RILs）为材料,采用2008年原阳种植材料(F8)的品质检测数据,运用WinQTLCart 2.5软件进行与花生蛋白质、脂肪及脂肪酸含量相关的QTLs定位分析。研究结果显示,检测到2个与蛋白质含量相关的QTLs,遗传贡献率分别为4.82%和9.66%;2个与脂肪含量相关的QTLs,遗传贡献率分别为5.25%和8.24%。与油酸、亚油酸、硬脂酸和山嵛酸含量相关的QTL各检测到1个,遗传贡献率分别为5.13%、8.28%、24.14%和7.88%;2个与花生酸含量相关的QTLs,遗传贡献率分别为7.12%和18.32%。     

通过关联分析鉴定与花生脂肪酸含量相关分子标记

油酸、亚油酸和棕榈酸是花生油脂中最主要的3种脂肪酸,其含量是影响花生油脂品质的重要因素。提高油酸含量并降低亚油酸和棕榈酸含量是花生品质性状改良的重要方向之一。本研究利用292份中国花生种质资源材料及583个SSR标记基因型数据对四个环境下不同脂肪酸含量进行关联分析,分别检测到与油酸、亚油酸和棕榈酸含量稳定关联标记14,14和9个,其中8个标记同时与上述3种脂肪酸含量稳定关联,分布在A02、A03、A08和A09染色体上。AHGS2050-226bp和AHGS3647-253bp是两个新关联标记的优异等位位点,在花生微微核心种质中证实,AHGS2050-226bp可提高油酸（9.99%~11.26%）并降低亚油酸（8.04%~9.31%）和棕榈酸含量（1.86%~1.97%）,AHGS3647-253bp可提高油酸（9.79%~10.44%）并降低亚油酸（8.09%~8.62%）和棕榈酸含量（1.81%~1.95%）。本研究鉴定的多环境稳定关联标记AHGS2050和AHGS3647具有辅助选择高油酸且低亚油酸和低棕榈酸品种的潜在应用价值。     

花生油酸和亚油酸含量与几个质量性状相关研究

以山东省保存的350份花生品种为材料,通过籽仁油酸和亚油酸含量与7个质量性状相关性的研究,其结果表明油酸和亚油酸与质量性状相关的有果形、籽仁形状、花色、叶形、叶色等,在品质育种时,可把这些相关程度较强的质量性状,作为参考性状,在田间或室内进行间接地选择,可以同时获得高油酸、低亚油酸的材料。     

基于大豆回交导入系的脂肪酸组分QTL定位

对不同环境条件下大豆脂肪酸主要组分进行QTL定位,为大豆脂肪酸分子标记辅助育种提供理论依据。以中黄13×东山69回交导入系群体BC2F2的100个家系为材料,分析回交群体的SSR标记多态性,结合气相色谱技术测定脂肪酸主要组分含量。构建了一张包含130个SSR标记的大豆遗传连锁图谱,图谱总长2433.29cM,包含19个连锁群,标记间平均遗传距离为18.86cM。共检测到与5种脂肪酸含量相关的QTL47个,其中有21个QTL被重复检测到;QTLqFA-C2-4、qFA-D1b-1、qSA-J-1和qFA-O-1连续3年均被检测到。其中QTLqFA-C2-4检测到与亚麻酸相关,QTLqFA-D1b-1和qSA-J-1均与硬脂酸相关,而QTLqFA-O-1同时检测到与油酸和亚油酸相关。QTLqFA-C2-4、qFA-D1b-1、qSA-J-1和qFA-O-1是本研究中新发现的QTL。此外,QTLqFA-D1a-1和qFA-C2-4是定位到的与多种脂肪酸相关的新QTL。     

花生突变体创制与品质性状分析

栽培种花生遗传基础相对狭窄,常规育种难以培育出突破性新产品,利用诱变手段创制突变体材料是作物种质改良和理论研究的重要途径。本研究以鲁花6号、花育19号、花育20号、花育23号、花育32号、花育33号、四粒红、龙花生8个花生品种(种质)为材料,利用EMS诱变、~(60)Co-γ射线辐照或快中子辐照分别对种子进行处理,获得了一个突变体库。利用近红外法检测突变体主要品质性状,发现诱变可提高突变体的油酸含量和油亚比值,油亚比变异系数较大。相关性分析发现,油酸含量与棕榈酸含量和油亚比间分别呈极显著负相关和正相关。各品质性状对油亚比的影响顺序:油酸含量(1.522)棕榈酸含量(0.387)含油量(-0.271)蛋白质含量(-0.273)蔗糖含量(-0.698)。采用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)检测发现,154份花育19号高油酸突变体FAD2B基因的442bp位点插入了一个"A",导致高油酸突变性状的产生。突变体油酸、亚油酸变幅分别为66.46%～80.30%和1.29%～13.34%,油亚比变幅4.98～62.31。本研究丰富了花生种质资源,并为花生遗传改良和功能基因鉴定提供了丰富的试验材料及理论依据。     

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。     

水旱两种条件下向日葵产量相关QTL定位

为获得向日葵抗旱基因位点,培育向日葵抗旱新品种,在已有的高密度连锁图谱基础上,利用Map QTL4.0软件,在水、旱两种条件下对187个RIL群体的产量相关性状进行QTL定位分析。结果表明,两种水分条件下共检测到40个产量相关性状QTL位点,干旱条件下检测到6个性状22个QTL,可解释6%~21.6%的表型变异;浇水条件下检测到4个性状18个QTL,可解释6.1%~18.2%的表型变异;其中10个QTL在两种水分条件下被重复检测到,这些QTL作用方向一致,在不同环境中稳定表达;此外,还检测到16个可能对耐旱性有直接贡献的差值QTL。56个QTL中遗传贡献率超过10%的主效位点11个。对这些QTL位点进一步验证,可为今后向日葵抗旱性分子辅助选择育种奠定基础。     

小麦旗叶相关性状的QTL定位

旗叶相关性状是影响小麦植株结构、光合能力和产量潜力的重要因素。为发掘控制小麦旗叶性状相关的数量性状位点(QTL),以品冬34和MY11847为亲本构建的含有356个株系的F_7:8重组自交系(recombinant inbred line, RIL)群体为材料，基于本课题组前期利用简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)结合传统分群分析法(bulk segregant analysis, BSA)技术构建的高密度遗传连锁图谱，对小麦灌浆期旗叶长、旗叶宽和旗叶面积进行QTL定位。结果表明，共检测到9个旗叶长QTL、7个旗叶宽QTL和8个旗叶面积QTL,可解释1.71%～14.71%的表型变异。其中，旗叶长位点QFLL.nwafu-3D和QFLL.nwafu-2D.1、旗叶宽位点QFLW.nwafu-6B以及旗叶面积位点QFLA.nwafu-3D的表型贡献率均大于10%,为主效QTL,且QFLL.nwafu-3D和QFLA.nwafu-3D共定位于相同遗传区间。     

几个优异花生种质的油酸,亚油酸含量及比值评价

对“七五”期间鉴定的６个油酸含量较高，亚油酸含量相对较低的优异花生咱质，分别于１９９３和１９９４年在湖北武汉、广西南宁和山东莱西种植产统一测评。结果认为，加纳花生和狮油红４号的优质性状表现出比较稳定，要广泛用作亲本材料，黄泽小红毛、樟木大花生，ＩＣＧＳ１０５和桂平大花生适于长江流域及其以南地区作为育种优质亲本加以利用。     

回交育种分析花生脂肪酸含量的变化

采用亲缘关系甚远的高油酸亲本Sunoliec95R与低油酸亲本汕油162配置杂交组合(F1),并回交2代(BC1和BC2),采用高效气相色谱法分析测定其籽仁中脂肪酸含量.结果表明,在花生回交种中油酸及油酸/亚油酸值均有不同程度的升高,轮回亲本中控油基因已部分转入到回交种中.选育出一批高、低油酸和高、低O/L值花生种质,以期作为花生品质育种选配亲本的参考,为广西花生丰产种质拓宽与改良提供理论依据.     

利用重组自交系群体定位玉米生育期相关性状QTL

利用玉米自交系80007和80044为亲本,衍生包含355个家系的重组自交系(RIL)F9群体,采用SSR标记构建包括219个标记的连锁图谱,图谱总长度2 133.5 cM,标记间平均距离9.7 cM。采用完备区间作图法对控制玉米抽雄期、散粉期、吐丝期以及散粉至吐丝间隔期的4个生育期相关性状进行QTL分析。结果表明,共检测到60个QTL,其中抽雄期检测到20个QTL,吐丝期检测到15个QTL,散粉期检测到20个QTL,散粉至吐丝间隔期检测到5个QTL。共有7个QTL对表型变异的解释率超过了10%,表现为主效QTL效应,分布在第3、4和第9染色体。有11个QTL在不同环境中能重复检测出,是受环境影响较小、为较稳定的QTL。分析发现,生育期相关性状的QTL在染色体上有"成簇"分布的现象,并且贡献率较大的QTL控制着多个相关性状。结果表明,bin3.04-3.05、bin3.09、bin7.03和bin9.02-9.03是生育期相关性状QTL的密集区域,这些区域存在对生育期相关性状重要作用的位点。     

227个花生品种主要油脂性状的遗传多样性分析

为深入了解花生油脂含量及脂肪酸组分的遗传特性,给花生品质育种和油脂改良提供理论依据,本研究选用227份花生资源(育成品种和地方品种)组成自然群体为试材,采用变异分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法,对花生9个主要油脂性状(油脂含量及油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木质素酸含量、油亚比)进行多元统计分析,以揭示油脂性状之间的关联,明确提升油脂品质的关键因素。结果表明,油亚比变异系数最大,为73.66%,硬脂酸、油酸和亚油酸的变异系数较大,指标值分别为22.06%、20.86%和20.77%,品种间存在丰富的变异类型;其他性状的变异系数为3.96%～14.83%,遗传特性相对稳定。亚油酸与棕榈酸、花生酸与硬脂酸、油酸与油亚比、山嵛酸与木质素酸呈极显著正相关,油酸与棕榈酸、油酸与亚油酸、棕榈酸与油亚比、亚油酸与油亚比呈极显著负相关。9个油脂性状可综合成3个主成分因子,即高油酸因子、饱和脂肪酸因子和粗脂肪因子,这三个因子包含了种质86.25%的信息。227份种质可聚类为3大类群：第一类的油酸、木质素酸含量和油亚比在三个类群中最高,第二类的山嵛酸和棕榈酸含量较高,第三类的花...     

基于高密度遗传图谱的花生籽仁大小相关性状QT L定位

为解析花生产量遗传基础,挖掘稳定存在的控制花生籽仁大小相关性状的QTL(quantitative trait locus),本研究以花育28号和P76作为亲本,构建包含146个重组自交家系(recombination inbred line, RIL)的RIL作图群体,进行籽仁大小相关性状的QTL定位分析。利用SSR和特定位点扩增长度测序(SLAF-seq)技术,构建了一张包含2350个SLAF标签、61个SSR标记、20个连锁群、覆盖长度为1814.72 cM、平均间距为0.76 cM的遗传连锁图谱。结合本研究构建的遗传图谱,利用QTL IciMapping v4.1对两个环境下籽仁大小相关性状进行QTL定位分析,共检测到8个控制籽仁长宽比的QTL、7个控制籽仁长的QTL、5个控制籽仁宽的QTL,QTL的加性效应对表型的总贡献率分别为63.153%、42.227%和32.496%。A02染色体上Marker10593～Marker97229区间同时定位到控制籽仁长(qSLA02.1)、籽仁宽(qSWA02)和籽仁长宽比(qSLWA02.1)相关QTL、Marker140970～Marker133566区间同时定位到控制籽仁长(qSLA02.2)和籽仁长宽比(qSLWA02.2)相关QTL。本研究结果为挖掘花生籽仁大小性状基因和分子育种奠定了基础。     

粳稻8个异交相关性状及其中亲优势的QTL定位与遗传分析

 为探明控制粳稻异交相关性状及其中亲优势的基因作用类型,利用秀堡RIL群体及其2个回交(BCF1)群体对穗抽出度、剑叶长、剑叶角度、穗剑高度差、倒2叶长、倒2叶角度、穗与倒2叶（穗二）高度差和倒1节间长8个异交相关性状及其中亲优势进行QTL定位。3个群体中共检测到45个显著的主效QTL（M QTL）,单个M QTL的贡献率变幅为1.5%～803%。73.3%的M QTL表现为加性效应,4.5%的M QTL表现为部分或完全显性效应,22.2%的M QTL表现为超显性效应。3个群体中共检测到82对显著的双基因上位性QTL（E QTL）。RIL群体中检测到43对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为1.0%～7.0%,平均2.7%。在以秀水79为父本、与秀堡RIL群体回交的后代（XSBCF1群体）中检测到16对E QTL,其中利用BCF1表型值检测到11对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为11.2%～36.8%,平均21.0%;利用中亲优势值检测到6对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为33.1%～76.8%,平均55.0%。在以C堡为父本、与秀堡RIL群体回交的后代（CBBCF1群体）中检测到23对E QTL,其中利用BCF1表型值检测到16对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为6.2%～60.0%,平均24.0%;利用中亲优势值检测到7对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为21.3%～44.4%,平均31.0%。上述结果表明,粳稻异交相关性状是由多位点控制的,基因对性状本身的作用类型以加性效应为主;粳稻异交相关性状中亲优势主要遗传基础为超显性效应和上位性效应。     

傅立叶近红外漫反射非破坏性测定花生种子主要脂肪酸含量

应用傅立叶变换近红外漫反射光谱技术非破坏性地快速定量分析了花生种子的油酸、亚油酸、棕榈酸等主要脂肪酸含量。建立的油酸、亚油酸、棕榈酸预测数学模型交叉验证的统计参数为:油酸的决定系数(R2)为98.74%,均方差(RMSECV)为1.87;亚油酸的决定系数(R2)为98.97%,均方差(RMSECV)为1.5;棕榈酸的决定系数(R2)为96.02,均方差(RMSECV)为0.52;硬脂酸的决定系数(R2)为73.91%,均方差(RMSECV)为0.37。分析结果的准确度接近常规化学方法,完全能满足花生品质育种的要求,并在遗传后代中筛选出油酸/亚油酸比值高达15.00以上的材料4份。高比值材料的油酸与亚油酸总和比一般花生品种高2个百分点以上,而棕榈酸含量低3个百分点多。     

大豆籽粒氨基酸含量的QTL分析

以"冀豆12×黑豆"构建的包含186个家系的F8代重组自交系(RIL)群体为材料,分析16种氨基酸含量,采用性状-标记间单向因素方差分析法(ANOVA)、复合区间作图法(CIM)和完备区间作图法(ICIM)对各氨基酸含量的相关QTL进行检测。结果表明:群体中各性状表型均呈现连续性正态分布并超亲分离。3种方法共检测到谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、天冬氨酸和赖氨酸含量相关的14个QTL,分布于B1、D1a、D1b、H、I、J和K连锁群中,贡献率为4.91%~17.02%。其中完备区间作图法检测到的苯丙氨酸含量相关QTL q Phe-20-1贡献率最大为17.02%,增效基因来自于黑豆,并且在该标记区间内利用复合区间作图法同时检测到与天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸含量相关的QTL,分别为q Asp-20、q Glu-20、q Lys-20。位于B1连锁群中精氨酸含量相关的QTL q Arg-11在性状-标记间单向方差分析和ICIM两方法中同时检测到,在ICIM中检测到其贡献率为11.79%,增效基因来自于冀豆12。