小麦籽粒淀粉含量的QTL定位及效应分析

为深入了解小麦籽粒淀粉含量的遗传特性和QTL效应,选择淀粉含量差异较大的小麦品种M344和武春3号杂交,创制F2∶3群体,并利用973对SSR引物对小麦籽粒总淀粉、直链淀粉和抗性淀粉含量进行基于混合线性模型的QTL定位及效应分析。构建了包含有163个标记的遗传连锁图谱,分布于18条染色体,连锁图谱总长度为1 622.5cM,标记间平均距离为9.95cM。QTL分析表明,共检测到4个主效QTL和12对上位性QTL,涉及1B、2B、2D、4A、5D、6A和7A等16条染色体。其中,抗性淀粉含量上位性QTL3对,总淀粉含量上位性QTL 4对,直链淀粉含量上位性QTL 5对,总贡献率分别为8.34%、17.50%和8.13%。总淀粉和直链淀粉含量各检测到1个加性QTL,抗性淀粉含量检测到2个加性QTL,贡献率分别为5.34%、8.49%、11.47%、12.53%。研究发现,2B染色体Xwmc453.3~Xcfd44.2标记区间的QTL位点同时影响抗性淀粉和总淀粉含量,2D染色体Xgwm296~Xgwm455.2标记区间的QTL位点同时影响抗性淀粉和直链淀粉含量,7A染色体Xwmc488.1~Xwmc488.2标记区间的QTL位点同时影响直链淀粉和总淀粉含量。     

水稻胚芽鞘长度与抗旱性的关系及QTL定位

对由水稻品种珍汕97B和旱稻品种IRAT109构建的重组自交系195个株系的胚芽鞘长度及抗旱系数的研究表明,水分胁迫下水稻重组自交系群体的胚芽鞘长度与抗旱系数的相关系数为0.2206**。应用由213个SSR标记构建的遗传连锁图对控制胚芽鞘长度和抗旱系数的QTL进行了定位。检测到胚芽鞘长度和抗旱系数的主效QTL各为13个和5个,单个QTL对表型的贡献率为2.28%～22.65%;在第9染色体上两者的QTL出现在相同的分子标记区间（RM160-RM215）。检测到胚芽鞘长度和抗旱系数的互作位点分别为17对和3对,影响胚芽鞘长度的互作位点联合贡献率为5835%;影响抗旱系数的互作位点联合贡献率为11.93%。控制胚芽鞘长度和抗旱系数的QTL分别与其他研究中控制根系性状（深根干质量、根深、根长、根数等）的QTL位于相同的标记区间。     

两个环境下糙米和精米蛋白质含量的QTL分析

 利用两个直链淀粉含量相似的水稻品种93 11和日本晴为亲本,采取单粒传法创建由190个家系组成的重组自交系群体,并构建了包含202个SSR、CAP和STS标记的遗传连锁图谱。采用复合区间作图法,在两个不同生态环境下(三亚、合肥)对糙米蛋白质含量和精米蛋白质含量的QTL进行了定位分析,共定位到9个QTL。其中,qBRPC1.3在两个环境中均被检测到,稳定性较高,其贡献率达9.4%;位于第1染色体的RM578-RM10596是多效性区间,同时控制糙米蛋白质含量和精米蛋白质含量,贡献率分别为6.4%和5.7%。     

多环境条件下大豆蛋白质含量稳定性QTL分析

为定位大豆蛋白质含量稳定性QTL,从而为培育高蛋白大豆品种提供依据,本研究利用源自美国大豆Charleston和中国品种东农594杂交获得的147个株系组成的重组自交系群体,利用三种生态环境下三年数据估算的Shukla稳定性方差对大豆蛋白含量进行了遗传和QTL分析。结果表明,利用复合区间作图法（CIM）检测大豆蛋白稳定性QTL得到2个QTL,分别为qPRO1-1和qPRO17-1,位于连锁群A1和L上,贡献率分别为4.70%和5.73%,共解释10.43%的表型变异。利用混合区间作图法MIM检测到2对上位性QTL,互作染色体为A1×G和A1×A2,上位效应分别为0.19**和-0.22,贡献率为12.82%和17.42%,共解释30.24%表型变异。本实验分析多个环境下的数据,考虑到了QTL 与环境的互作效应,在三种环境条件下分析QTL,检测到了在不同环境下可以稳定出现的QTL位点。控制大豆蛋白含量的QTL位点,都表现出明显的上位性效应和GE互作效应。其中稳定性较好的QTL和公共图谱上定位的调控大豆蛋白质含量的QTL prot 1-7、cq oil003、oil8-1, prot 17-5、prot 2-1、prot 12-1等在区间上一致。     

稻米直链淀粉和蛋白质含量对糙米重与外观品质性状间遗传相关性的影响

利用7个籼型不育系和5个籼型恢复系按不完全双列杂交方式配制杂交组合,采用包括胚乳、细胞质和母体植株基因效应的非条件和条件分析方法,研究了稻米直链淀粉和蛋白质含量对糙米重、稻米外观品质性状间遗传相关性的影响。结果表明,糙米重与稻米直链淀粉含量、蛋白质含量之间存在着显著或极显著的相关性,可以利用条件分析的方法排除直链淀粉含量或蛋白质含量对糙米重的影响,进而深入分析糙米重与稻米外观品质性状间存在的真实遗传相关性。条件分析结果表明,直链淀粉含量的表现会增大糙米重与糙米长、糙米宽、糙米厚间的基因型相关性,降低糙米重与糙米长宽比、糙米长厚比间的基因型相关性;蛋白质含量的表现除了对糙米重与糙米长厚比间的遗传相关性影响不大外,其他与直链淀粉含量的表现相反。不同遗传体系的条件相关分量表明,当排除了直链淀粉含量或蛋白质含量对糙米重的影响后,糙米重与外观品质成对性状间的条件相关分量会产生与非条件分析结果明显不同的变化,其中以细胞质主效应相关、母体加性主效应相关以及相应的环境互作相关等尤为明显。     

高温与干旱互作对两种筋力小麦品种籽粒淀粉及其组分含量的影响

为了给小麦抗逆栽培提供参考依据,采用盆栽的试验方法,研究了花后高温、干旱及其互作对两种筋力小麦品种豫麦34(强筋)和豫麦50(弱筋)籽粒淀粉及其组分含量的影响.结果表明,高温胁迫均导致两品种籽粒直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量下降,但不同时期高温胁迫对两品种不同组分淀粉的影响表现不同:高温胁迫对豫麦34支链淀粉含量影响相对较大,且以灌浆前期降幅最大;豫麦50则以直链淀粉含量受灌浆前期高温胁迫的影响相对较大.干旱胁迫下两品种直链淀粉的含量均显著下降,但支链淀粉在不同时期干旱胁迫下表现出品种间的差异:灌浆前期干旱对两品种影响均不显著,中、后期显著降低豫麦50支链淀粉含量,而豫麦34的支链淀粉含量在灌浆后期干旱胁迫下有所升高.研究结果还表明,花后高温与干旱对小麦籽粒淀粉及组分的影响存在显著的互作效应,说明高温与干旱对淀粉品质的影响具有叠加效应和复杂性.     

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。     

水稻生理特性与抗旱性的相关分析及QTL定位

利用籼稻品种IR64和粳稻品种Azucena杂交产生的包含110个加倍单倍体株系的群体,在干旱胁迫和正常水分条件下,连续在2004年和2005年于抽穗期分别测定了叶片水势、相对含水量、叶绿素含量(SPAD值)、游离脯氨酸含量、气孔导度和蒸腾速率,并于成熟期取样,计算抗旱系数。与正常水分状况下相比,干旱胁迫条件下叶片的游离脯氨酸含量的增加达极显著水平,干旱胁迫条件下叶片的相对含水量、水势、叶绿素含量和气孔导度的降低均达显著或极显著水平。相关分析表明,在干旱胁迫条件下,叶片相对含水量、叶片水势与抗旱系数呈显著或极显著正相关。 利用175个RFLP标记构建的遗传连锁图谱分析了与抗旱性相关的叶片生理指标,共检测到与抗旱性相关的6个生理指标的7个加性QTL,31对上位性QTL,其中有2个主效QTL、9对上位性QTL存在环境互作效应。在两种水分条件下检测到的QTL结果有较大差异,说明干旱胁迫对控制与抗旱性相关的叶片生理性状基因的表达有显著的影响。在6个抗旱相关生理指标中,检测到的控制叶片气孔导度和水势的QTL较多,有3个加性QTL和8对上位性QTL控制气孔导度,有8对上位性QTL控制水势。     

磷运筹和干旱胁迫对冬小麦农艺性状和品质性状的影响

为探究不同水磷运筹对冬小麦农艺性状和品质性状的影响,以冬小麦品种新冬20号和新冬23号为材料,研究了不同水分和施磷时期处理对冬小麦农艺性状、籽粒蛋白和淀粉含量、淀粉特性、植株和籽粒全磷含量的影响.结果表明:(1)品种、水分、施磷时期及其互作效应对小麦株高和千粒重均有显著影响;(2)品种、水分及三个试验因素的互作效应对籽粒淀粉和蛋白含量均有显著影响;籽粒淀粉含量以新冬20号干旱胁迫下一次施磷(DT+P1)处理的最高,新冬23号以干旱胁迫下三次施磷(DT+P3)处理最高;两个品种均以适水对照下三次施磷(WT+P3)处理的籽粒蛋白含量最高;(3)不同磷素运筹和干旱胁迫条件下,小麦淀粉粒的微观结构发生了变化,进而影响了淀粉粒的水解效率;(4)两个小麦品种的籽粒硬度均以DT+P3处理最低;(5)水分和施磷处理的互作效应对植株和籽粒磷含量有显著影响.     

小麦籽粒蛋白质组分含量的QTL定位

为了给分子标记辅助选择和小麦品质育种提供依据,以小麦杂交组合99G44×京771重组自交系群体(RIL)为材料,采用复合区间作图法对小麦籽粒蛋白质组分含量进行了QTL分析,结果检测出1个与清蛋白含量有关的显著加性效应QAIb-3A,位于3A染色体,位点总贡献率为1.65%;检测出1个与球蛋白含量有关的显著加性效应QGlo-2A,位于2A染色体,位点的总贡献率为7.08%;检测出2个与醇溶蛋白含量有关的显著加性效应QGli-1B和QGli-6D,分别位于1B、6D染色体,位点总贡献率为16.11%;检测出2个与谷蛋白含量有关的显著加性效应QGIu-2D和QGlu-5A,分别位于2D、5A染色体,位点总贡献率为14.71%.     

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。     

Identification of QTLs for Cooking and Eating Quality of Rice Grain

Rice is one of the major crops served as the staple food of more than 50% of the world’s population. Recently, more attention has been paid to rice quality, especially the cooking and eating quality than achieving the higher yield. The amylose content (AC), gelatinization temperature (GT) and gel consistency (GC) are the three major rice characteristics directly related to cooking and eating quality, responsible for the physical and chemical characteristics of the starch in the endosperm [1…     

干旱胁迫对大麦叶片表皮蜡质含量及主要生理指标的影响

为了探究大麦对干旱胁迫的反应机制,采用裂区设计研究了干旱胁迫对不同大麦品种灌浆期旗叶和旗叶鞘表皮蜡质含量及主要生理指标的影响。结果表明,与正常水分处理相比,干旱胁迫可促进大麦表皮蜡质的合成;大麦不同品种间蜡质含量差异显著,抗旱品种的蜡质含量显著高于干旱敏感品种。在干旱胁迫下,大麦叶片相对含水量、叶绿素含量及气孔导度显著降低,且抗旱品种降低幅度较干旱敏感品种缓慢;蒸腾速率和胞间CO2浓度显著增加,且抗旱品种的增加幅度低于干旱敏感品种。品种因素对大麦叶片蜡质含量、净光合速率、气孔导度的影响较水分处理的影响大。大麦表皮蜡质含量与水分利用效率呈显著正相关,表明表皮蜡质对提高大麦抗旱性有一定积极意义。     

利用三倍体胚乳遗传模型定位爆裂玉米子粒蛋白含量QTL

在两种环境条件下种植以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建的259个F23∶家系群体,采用SSR标记构建了包含183个标记的爆裂玉米遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1762.2cM,标记间平均距离为9.6cM。利用三倍体胚乳遗传模型和区间作图方法对子粒蛋白含量进行了QTL定位和效应分析。在春、夏播条件下均检测到6个QTL,分别位于第1、3、4、6、7和第8染色体上,其中春、夏播条件下都检测到的QTL有3个,可解释的表型总变异分别为42.85%和53.19%,单个QTL可解释的表型变异为4.50%～17.70%。表现为加性、部分显性、显性和超显性的QTL数目分别为2、2、2和6。3个QTL的增效基因均来自丹232,其余QTL的增效基因均来自N04。     

干旱胁迫对春大豆叶绿素含量和根系活力的影响

以抗旱性不同的3个春大豆品种为材料,对各生育时期不同干旱胁迫条件下叶片叶绿素含量、根系活力和根系相对含水率的变化进行了研究.结果表明:随干旱胁迫程度的增加,叶绿素含量、根系相对含水率显著降低;根系活力苗期＞开花期＞结荚期＞鼓粒期,根系相对含水率鼓粒期＞结荚期＞开花期＞苗期.在干旱胁迫条件下,叶绿素含量在苗期、根系活力在...     

超级杂交稻叶片丙二醛含量以及产量性状对水分亏缺的响应

 通过严格控制土壤水分的盆栽试验,研究了超级杂交稻组合叶片丙二醛（MDA）含量对不同水分亏缺的生理响应及产量性状受到的影响,分析了叶片MDA含量与产量性状间的关系。结果表明,不同生育时段的水分亏缺均导致叶片MDA含量显著增加,受影响程度随控水时段的推迟而加重。随着叶位的降低,叶片MDA含量呈显著上升趋势,倒3叶最高,其次是倒2叶,剑叶相对较低,水分亏缺导致叶片尤其是下部叶片的MDA含量显著升高。水分亏缺均导致产量显著降低,开花至花后15 d和穗分化后15~30 d的控水处理影响较大,其次是花后15~30 d的控水处理,各组合减产均在20%以上,原因主要在于结实率和千粒重下降。叶片MDA含量的生理响应与稻株生长发育和最终产量表现存在相关性,不同组合的叶片MDA含量和产量性状对水分亏缺的响应有所不同,超级杂交稻组合所受影响小于普通杂交稻组合。作物对水分亏缺的响应除了表现胁迫程度 效应关系和胁迫时间 效应关系,还存在生育进程 效应关系。     

干旱胁迫对菠萝苗期生长及叶绿素含量的影响

以我国菠萝主栽品种巴厘为试材，以菠萝栽植主要土壤类型玄武岩发育而成的粘土为栽培基质，采用盆栽土培控水法。研究干旱胁迫对菠萝苗期生长和叶绿素含量的影响。结果表明：当土壤(粘土)含水量为13.39%时，菠萝出现枯萎症状，叶片出现红紫色；当土壤含水量为6.60%时，菠萝出现严重枯萎症状，大部分叶变为红紫色，干旱胁迫的菠萝D叶叶绿素含量比对照下降34.2%，D叶长度下降18.5%，宽度下降8.8%，干旱胁迫严重抑制菠萝生长。