小麦胚芽鞘长度QTL定位和GWAS分析

在干旱条件下,小麦(TriticumaestivumL.)适当深播可提高出苗率,胚芽鞘长度决定了小麦播种的最大深度,因此培育长胚芽鞘小麦品种至关重要。为了挖掘控制小麦胚芽鞘长度相关的数量性状位点(quantitative trait loci, QTL),本研究以275份豆麦/石4185重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体和186份自然群体为材料,根据90K SNP芯片的分型结果,利用3个环境下小麦胚芽鞘长度表型数据进行QTL鉴定。采用完备区间作图法(inclusive composite intervalmapping,ICIM)在RIL群体中鉴定到2个稳定的QTL位点,分别位于4BS(30.17～40.59Mb)和6BL(700.08～703.53Mb)染色体上,解释表型变异率(PVE)分别为26.29%～28.46%和4.16%～4.36%;全基因组关联分析(GWAS)采用混合线性模型(Mixedlinearmodel,MLM)方法,共鉴定到36个稳定的QTL位点,分别位于1A(3)、1B(3)、1D (2)、2A (1)、3A (2)、3...     

黄淮麦区小麦品种和CIMMYT材料的矮秆基因型及其对株高和胚芽鞘的影响

为促进矮秆基因在小麦品种遗传改良中的应用,以131份黄淮麦区小麦品种和31份CIMMYT（国际玉米小麦改良中心）小麦材料为研究对象,用分子标记检测 Rht-B1a、 Rht-B1b、 Rht-D1a、 Rht-D1b和 Rht8等小麦矮秆基因,并结合赤霉素处理,分析了供试材料所含矮秆基因类型及其对株高和胚芽鞘长度的影响。结果表明,供试材料中,63份含有矮秆基因 Rht-B1b,66份含有矮秆基因 Rht-D1b,105份含有矮秆基因 Rht8,分别占供试材料的38.88%、40.74%和64.81%。黄淮麦区小麦品种大多数含有矮秆基因 Rht-D1b,CIMMYT小麦中大多数含有矮秆基因 Rht-B1b。赤霉素处理结果显示,供试小麦材料中,有52份对赤霉素敏感,占被检测材料的32.09%。该批材料中,矮秆基因 Rht-D1b和 Rht8的降秆效应最大, Rht-B1b和 Rht-D1b的降秆效应分别是14.69%和17.74%,各基因组合的降秆效应表现为 Rht-D1b+ Rht8＞ Rht-D1b＞ Rht-B1b+ Rht8＞ Rht-B1b＞ Rht8。同时含有矮秆基因 Rht-B1b和 Rht-D1b的材料缩短胚芽鞘长度的效应最强,缩短效应为26.20%,缩短胚芽鞘长度的效应表现为 Rht-B1b+ Rht-D1b＞ Rht-B1b+ Rht-D1b + Rht8＞ Rht-D1b＞ Rht-D1b+ Rht8＞ Rht-B1b＞ Rht-B1b+ Rht8＞ Rht8。基于以上结果,矮秆基因 Rht8能够在降低小麦材料株高的同时不影响胚芽鞘长度,因此应重视其在矮化育种中的应用。     

胚芽鞘在小麦抗旱性鉴定中的作用研究

【目的】为了得到一个在芽期对小麦抗旱品种合适的鉴定指标。【方法】以6个抗旱性不同的冬小麦品种(系)为材料,采用不同浓度的PEG-6000渗透溶液模拟干旱条件,在小麦芽期进行胁迫处理,观察小麦胚芽鞘、茎秆长、主胚根长等性状,同时结合大田干旱处理,分析其与抗旱性的关系。【结果】在大田干旱胁迫的条件下,产量组成性状均呈现出显著性差异,抗旱性强的品种具有相对较高的产量和抗旱指数。在不同浓度的PEG-6000渗透溶液胁迫下,芽期各性状的变化率的趋势表现为胚芽鞘茎秆长主胚根长。【结论】胚芽鞘对水分胁迫较敏感,而且抗旱性强的品种胚芽鞘长,与抗旱指数具有一致性,可将胚芽鞘作为芽期鉴定抗旱品种的可靠性状。     

Evaluation on Sixty-eight Rice Germplasms in Cold Tolerance at Germination Stage

Sixty-eight rice germplasms were used for cold tolerance evaluation at the germination stage in laboratory. Seeds of rice germplasms germinated at three different temperatures containing low temperature (constant 13°C for 28 days), alternative temperature (a temperature cycle of 12 h at 20°C and 12 h at 23°C for 14 days) and control (constant 26°C for 7 days). Analysis of variance revealed that temperature had a significant effect on germination rate, coleoptile length and radicle length. Germination rate was strongly affected by the low temperature and alternative treatments. Stress of low temperature at the germination stage on the tested rice germplasms caused a reduction in final germination rate and the lengths of coleoptile and radicle. The normal and healthy seeds began to germinate within 36 h after imbibition and germination were completed on the 7th day in the control, but delayed under the low and alternative temperature treatments. The low and alternative temperature treatments delayed the growth of coleoptile and radicle compared to the control, and the average lengths of coleoptile and radicule were strongly inhibited with the decreasing temperature in all of the tested germplasms. Taichung, a semi-dwarf, low amylose content and early maturing rice variety, showed a significantly higher germination rate at the three temperature treatments and its coleoptile length was significantly higher than other germplasms.     

节水高产优质小麦山农优麦2号的选育

山农优麦2号 (原代号920691 )是山东农业大学农学系小麦品质研究室,以旱作农业为目标,用Ph85-115-2作母本,以 (79401×鲁麦11 )为父本有性复合杂交后,采用田间系谱与室内mangan抗旱生理鉴定方法(低渗透势下的胚芽鞘伸长法 )相结合选育出来的节水高产优质面条小麦新品种。1　选育过程环境胁迫是农业生产的重要因子,其中干旱造成的损失最大,相当于其他胁迫因子造成的损失总和。从长远来看,发展旱作农业是解决这个问题的关键,而提高作物抗旱性,选育抗旱品种是抗旱节水的重要内容。我们正是在这一思想指导下,利用低水势下胚芽鞘长度与渗透调节的原理 ……     

利用高密度遗传图谱定位水稻耐低氧萌发 QTL

【目的】耐低氧萌发能力是水稻直播适应性的核心性状之一。采用直播型温带粳稻品种 Francis 和多穗型优质恢复系 R998 衍生的重组自交系群体开展水稻耐低氧萌发 QTL 定位研究，旨在为直播稻品种培育提供新的有价值的基因资源，促进直播稻新品种培育和直播稻生产方式的推广。【方法】以 28 ℃ 淹水 10 cm 暗培养 7 d 的水稻胚芽鞘长、芽长和最大根长作为耐低氧萌发能力指标，通过低倍基因组重测序构建含有 3 106 个bin 标记的高密度遗传图谱，采用 WinQTL Cart 2.5 进行 QTL 扫描。【结果】低氧萌发条件下，Francis 的胚芽鞘长度和根长显著高于 R998，但是两者芽长差异不显著。构建的遗传图谱总图距为 3 646.2 cM，其中 12 号染色体标记数最少，1 号染色体标记数最多，分别为 174 个和 389 个。遗传图谱的标记平均图距为 1.21 cM，各染色体的平均图距范围为 0.68 ~1.84 cM，5 cM 以上的 Gap 比例为 0.36%。采用复合区间作图法（CIM），共检测到分布于 5 条染色体上的 6 个耐低氧萌发相关 QTL。其中，控制胚芽鞘长度、芽长和根长的 QTL 个数分别为 3、1、2 个。表型贡献率超过 10% 的 2 个 QTL 是胚芽鞘长度位点 qCL9 和芽长位点 qSL5，二者分别解释群体表型变异的 13.39% 和 10.78%。qCL9 与根长 QTL qRL2-1 的增效等位基因均来自亲本 Francis，其余 4 个 QTL 的增效等位基因来自亲本 R998。6 个 QTL 中有 3 个暂未见报道，可能是新的 QTL。【结论】Francis 和 R998 低氧萌发特性存在显著差异，双亲中均含有耐低氧萌发的增效等位基因。qCL9 和 qSL5 是分别影响胚芽鞘长和芽长的主效QTL，在直播稻分子育种中具有潜在应用价值。     

水稻萌发耐淹性鉴定评价方法研究及种质资源筛选

低氧胁迫下出苗率下降是限制直播稻安全生产的关键问题之一。建立准确、高效的水稻萌发耐淹性鉴定方法，并筛选强萌发耐淹性的水稻种质对直播稻新品种选育具有重要意义。本研究以20份水稻品种为供试材料，设置不同淹水深度（3 cm、6 cm、9 cm、12 cm、15 cm和18 cm）、不同处理温度（20℃、25℃和30℃）和不同淹水天数（3 d、5 d、7 d、9 d、11 d、13 d和15 d）进行萌发耐淹性鉴定，以胚芽鞘长度为指标进行萌发耐淹性评价，旨在明确水稻萌发耐淹性的评价方法。结果表明，水稻种质在淹水临界深度上存在籼粳间差异，粳稻的淹水临界深度为6 cm，而籼稻的淹水临界深度为9 cm；在温度梯度处理中，30℃时种质间的胚芽鞘长四分位差最大，因此认为30℃是水稻种质萌发耐淹性鉴定的最适温度；调查时期梯度试验表明，淹水11 d时参试种质的胚芽鞘长四分位差最大，因此认为淹水11 d是水稻萌发耐淹性调查的最适时期。本研究建立了一种以纯水隔绝空气，在温度30℃、淹水深度9 cm以上、第11 d调查胚芽鞘长度进行水稻萌发耐淹性鉴定的简便方法，为水稻种质资源的大规模鉴定提供了方法基础。依据上述确...