基于高密度遗传图谱定位新的水稻抽穗期QTLs

【目的】挖掘新的控制水稻抽穗期的QTLs,为水稻花期调控的遗传机理研究和分子育种提供新的基因资源。【方法】以籼稻品种特籼占空间诱变突变体CHA-1和籼稻航恢7号空间诱变突变体H335为亲本进行杂交,构建包含275个株系的重组自交系(RIL)作图群体,利用由两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序所构建的高密度遗传图谱,在2个环境下进行水稻抽穗期QTL定位。【结果】经两亲本重测序及RIL群体简化基因组测序,构建了包含2 498个Bin标记的高密度遗传图谱。该图谱覆盖水稻12条染色体,各染色体标记数平均208.17,标记间平均遗传距离为0.95 cM。在2个环境下共定位到4个影响抽穗期的QTLs,分布于第3、第6和第8号染色体,其中qHD-6和qHD-8-1位于前人已报道定位的区域并被克隆,另外2个QTLs(qHD-3和qHD-8-2)尚未见报道,并且qHD-8-2能在2个环境中被重复检测到,贡献率分别为8.30%和10.89%。【结论】通过构建的高密度遗传图谱在2个环境中共检测到4个影响抽穗期的QTLs,其中qHD-3和qHD-8-2是新的抽穗期QTL位点,可用于后续抽穗期调控基因的精细定位及克隆研究,也可用于水稻抽穗期的分子调控机理研究与育种。     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系香5的病虫抗性

香5是由湖北省农科院选育的优质两系杂交稻恢复系,所配组合广两优5号(广占63-4S/香5)于2013年通过了湖北省审定.利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本MD12086-1351中的抗稻瘟病基因Pi9、抗褐飞虱基因Bph14、Bph15和抗白叶枯病基因Xa23渗入到香5背景中,育成了3个同时携带Pi9、Bph14、Bph15和Xa23基因的新株系.鉴定结果表明,新株系的叶瘟抗性明显提高,穗颈瘟抗性部分提高,苗期抗褐飞虱,分蘖盛期高抗白叶枯病;产量、主要农艺性状、香味和稻米品质主要指标与香5相似.新株系所配的组合在产量、主要农艺性状上与香5所配的组合相似.表明新株系可以作为香5的替代系用于培育抗稻瘟病、抗褐飞虱和抗白叶枯病的两系杂交稻新组合.     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系R1813稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性研究

R1813是湖南隆平种业有限公司选育的高产、抗倒、迟熟优良籼型两系恢复系,以R1813为父本,已经选配出一批组合通过审定。该研究利用分子标记辅助选择和回交转育技术,将MD12086-41携带的抗稻瘟病基因Pi9、抗白叶枯病基因Xa23、抗褐飞虱基因Bph14和Bph15渗入到R1813的背景中,选出3个携带Pi9、Xa23、Bph14和Bph15基因的近等基因系ST15005-1-106-9、ST15005-1-318-4和ST15005-1-318-14。抗性鉴定结果表明,这3个改良株系均表现抗稻瘟病、高抗白叶枯病和中抗褐飞虱,与R1813相比,3种病虫害的抗性都明显提高。田间试验和品质分析表明,3个改良株系的产量、主要农艺性状和稻米品质主要指标都与R1813相似。对少量测配组合的抗性鉴定、田间试验和品质分析表明,除了抗性有明显提高以外,产量、主要农艺性状、稻米品质主要指标都与R1813所配组合相似。     

基于刚毛柽柳转录组测序的EST-SSR标记识别与开发

表达序列标签-简单序列重复(EST-SSR)能为植物适应环境提供分子基础。通过对5个不同样地刚毛柽柳(Tamarix hispida)进行转录组测序、组装及比较,共识别出该物种1 187个多态性EST-SSR位点。其中,三核苷酸重复数目最多(54.42%),其次是二核苷酸重复(37.66%)。分别有500、176和211个EST-SSRs位于829个转录本的编码区(CDSs)、3′非翻译区(UTRs)和5′UTRs中;AGC/GCT、AT/AT和AG/CT重复类型的EST-SSRs分别在各基因区域内出现频率最高;含多态性SSRs的基因序列主要被注释到"调节转录"、"转录因子活性"、"细胞核"等GO条目,以及"代谢途径"和"植物激素信号转导"等KEGG代谢通路;通过PCR扩增、测序及毛细管电泳验证,从15个随机挑选的SSR位点中开发出13个多态性SSR标记。本研究为开展刚毛柽柳的种群遗传学和SSR变异相关的适应进化机理研究奠定了基础。     

高含油量油菜品系遗传多样性分析

为研究和揭示高含油量油菜品系资源的遗传多样性,研究通过多态性丰富的8对SRAP引物组合对不同来源的54份甘蓝型油菜高含油量品系进行了遗传分析。8对引物组合的有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、 Shannon’s信息指数(I)和多态性信息含量(PIC)平均值分别为1.74、1.46、 0.27和0.4;该结果表明SRAP技术对高含油量油菜品系的多样性分析具有较高的检测率。聚类结果分析显示品系间的最大遗传相似系数为0.98,最小为0.71,具有较高的遗传多样性。在遗传相似系数为0.78时可将所有品系分为6大类群,Ⅰ-Ⅳ由23569等来自加拿大和我国不同油菜生态区的6份材料组成,Ⅴ和Ⅵ类则由38份和10份材料构成,占绝大多数。其中第Ⅴ类将黄色、中间色和大多数含油量高的品系聚在一起;黑色、中间色和相对较低含油量的材料则聚在第Ⅵ类中;同时,Ⅴ和Ⅵ也可分成3个和2个亚类。高油种质资源聚类与粒色、含油量关系密切,而与地理来源、芥酸、硫苷等关联性较小,各类群材料与地域来源、含油量、粒色、品质等性状没有单一的指向性关系,相互独立又相互渗透。     

卢氏绿壳蛋鸡育成期适宜能量水平的研究

试验旨在通过研究不同能量水平对卢氏绿壳蛋鸡育成期体尺、生长性能及屠宰性能的影响，得出其育成期能量的需要量。选用150 只体重相近的8 周龄卢氏绿壳蛋鸡，按能量水平（A组10.52 MJ/kg、B组10.90 MJ/kg、C组11.29 MJ/kg、D组11.70 MJ/kg、E组12.10 MJ/kg）随机分为5 组（5 个重复，每个重复6 只鸡）。试验采取单因素试验设计，预试期1 周，正试期10 周。结果表明：不同能量水平显著影响卢氏绿壳蛋鸡育成期的胫长、胸宽和胸深(P<0.05)。D和E 组的终末体重和平均日增重差异不显著(P>0.05)，但均显著高于A、B和C组(P<0.05)。能量过高时（E组），终末体重和平均日增重又有所下降。不同能量水平对卢氏绿壳蛋鸡的屠宰性能影响显著(P<0.05)。在本试验条件下，日粮能量水平为11.70 MJ/kg时，更有利于提高卢氏绿壳蛋鸡育成期的生产性能和屠宰性能。     

玉米主要株型性状与产量的全基因组关联分析

为了深入剖析玉米的株型性状和产量性状的遗传基础及其相关关系,本研究以204份玉米自交系作为关联群体,利用分布于玉米全基因组上的558 529个单核苷酸多态性标记(SNPs)对5个相关性状进行全基因组关联分析。结果表明,供试自交系各性状基本呈正态分布,且各性状间存在丰富的变异,变异系数在9.00%~50.00%之间;通过相关性分析和热图层次聚类分析株型和产量相关性状间彼此紧密关联;且由主成分分析筛选出总体方差累计贡献率达到71.667%的主成分2个;以P≤1×10^-5为显著阙值,利用Q+K模型对供试材料的5个相关性状进行全基因组关联分析,在株高、穗位高和单穗重间共检测到13个显著的SNP位点,分别分布于玉米的第3、第5、第6、第7号染色体上,而在总叶片数和穗上叶数间未检测到显著的SNP位点;在显著SNP上下游各50 kb范围共搜索到39个相关候选基因,其中有注释的基因12个,并对株高与穗位高最佳候选基因进行了预测。本研究通过对玉米株型及产量相关性状进行全基因组关联分析,为后期基因功能的验证与新功能的开发奠定了良好的基础。