小麦株高相关性状的QTL分析

为探索小麦株高及其相关构成性状的遗传基础,以小麦品系"0911-46"与品系"42"杂交获得的F2及其衍生F2∶3群体为材料,应用SSR标记构建连锁图谱,在杨凌和乾县2种环境条件下对株高、穗下节长、基部第Ⅰ节长、基部第Ⅱ节长进行QTL定位研究。结果表明:所构建的连锁遗传图谱覆盖小麦全基因组的1 423.54cM,标记间的平均遗传距离为8.09cM。共检测到47个QTLs,涉及小麦1A、1D、2A、2B、2D、3A、4B、4D、5A、5B、5D、6B、6D、7A、7B、7D染色体。其中,有16个株高QTL,15个穗下节长QTL,8个基部第Ⅰ节长QTL,8个基部第Ⅱ节长QTL,单个QTL可解释0.29%~63.42%的表型变异。4D染色体上Xwmc473-Xwmc285标记区间内距Xwmc473标记2.07cM处,在F2和F2∶3的2种环境中都能检测到株高QTL,表现出世代间和环境稳定性。此外,在该标记区间还能同时检测到分别控制株高、穗下节长、基部第Ⅰ节长、基部第Ⅱ节长的QTL,表明这一标记区间是一个株高及其构成性状QTL富集区。     

人工合成小麦育种优势的主基因+多基因混合遗传分析

[目的]人工合成小麦是拓宽现代小麦遗传多样性的重要桥梁资源,如何对其高效利用是一个难点。明确人工合成小麦在育种方面的优势及其遗传基础是其育种利用能否成功的关键。[方法]利用P1、P2和RIL群体联合的主基因+多基因混合遗传分析方法,对人工合成小麦‘圆网/节18’与西南麦区育种中间材料‘10单568’构建的RIL群体及其亲本的条锈病成株抗性以及株高、穗长、小穗数、有效分蘖数、穗粒数、千粒质量等产量相关性状进行了分离分析。[结果]条锈病成株抗性受4对加性基因控制,其抗性位点都来自人工合成小麦,其中第1对和第2对基因的加性效应最大;穗粒数由2对基因控制,其中有1对增加穗粒数基因来自人工合成小麦,其加性效应为3.37;有效分蘖数由4对主基因控制,有3对基因的增效位点来自人工合成小麦,第1对基因加性效应达到1.1;4对控制千粒质量的基因中,只有1对效应最小的基因增效位点来自人工合成小麦;在控制株高、穗长和小穗数的基因中,人工合成小麦不含任何增效位点。[结论]人工合成小麦‘圆网/节18’在育种方面的遗传优势主要表现在提高条锈病成株抗性、增加穗粒数以及有效分蘖数,并且受具有较大加性效应的多个主基因控制,为育种工作者制定育种策略提供了理论指导。     

小麦主要农艺性状的遗传分析

为研究小麦主要农艺性状的遗传规律,利用小麦花药培养技术,构建了小麦杂交组合"豫麦57×花培3号"的DH群体.应用该群体研究了株高、穗下节长、穗长、单株穗数、结实小穗数、不育小穗数、总小穗数、千粒重8个数量性状的遗传力,分别为83%、87.62%,98.3%、31.69%、33.31%、57.4%、43.12%、72.9%.通过各性状偏度和峰度系数的估算,分析了影响各性状的基因数目及基因作用方式.结果表明,控制株高、穗下节长、穗数、不育小穗数和千粒重的基因间无互作,控制穗长的基因间存在互补作用,控制结实小穗数和总小穗数的基因间可能存在重叠作用.     

小麦品种偃展1号与品系早穗30重组自交系群体遗传连锁图谱构建及重要农艺性状的QTL分析

【目的】构建重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体及其遗传连锁图谱,对小麦重要农艺性状进行数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)分析,为发现小麦新基因与分子标记辅助育种奠定基础。【方法】配制普通小麦品种(系)早穗30和偃展1号的杂交组合,通过一粒传的方法培育重组自交系群体;利用SSR(simple sequence repeat)标记、DarT(diversity arrays technology)标记、ISBP(insertion site-basedpolymorphism)标记以及抽穗期和株高的功能标记绘制其遗传连锁图谱并通过复合区间作图法(Compositeinterval mapping,CIM)对多个环境下的抽穗期、株高、千粒重、穗粒数、每穗小穗数、穗长等农艺性状进行QTL定位分析。【结果】培育出由219个F7家系组成的重组自交系群体;构建了含481个分子标记的遗传连锁图谱;检测出分布在12条染色体上的26个与重要农艺性状相关的QTL,其中9个QTL能够在至少2个环境下重复;研究还发现了3个QTL聚集的"QTL簇",其中4D染色体上的矮秆基因Rht2所在区段控制株高与千粒重,5D染色体上的Vrn-D1-WMS212区间控制抽穗期、穗粒数与每穗小穗数,7B染色体上wPt4230-wPt4814区段控制抽穗期、穗粒数、株高与穗长。【结论】构建的小麦遗传作图群体可成功地用于重要农艺性状分析;矮秆基因Rht2与春化基因Vrn-D12个发育相关基因均与多个重要农艺性状有关;在7B上可能存在与发育相关的重要新基因。     

高产粳稻沈农265产量相关性状的QTL分析

利用沈农265/丽江新团黑谷的176个F2 3家系群体构建包含90个SSR标记的连锁图谱,并对穗长、每穗颖花数、每穗实粒数、着粒密度、结实率、有效穗数和千粒重等7个产量相关性状进行QTL分析。结果表明,共检测到15个控制产量性状的QTL,分布在第3、4、6、8、9以及第12染色体上。包括3个控制穗长的QTL;3个控制每穗颖花数的QTL;1个控制每穗实粒数的QTL;2个控制着粒密度的QTL;2个控制结实率的QTL;3个控制千粒重的QTL以及1个控制有效穗数的QTL。其中,主效QTL有4个,分别是qPL9,qSPP4-1,qSD9和qRG12。这些QTL将为水稻分子设计育种提供"元件",同时为阐明水稻产量相关性状分子机制提供基础信息。     

硬粒小麦与野生二粒小麦重组自交系群体穗部性状的QTL定位

野生二粒小麦是现代栽培小麦的祖先种,含有极为丰富的遗传多样性。本研究利用来自以色列Gitit的野生二粒小麦G18-16与来自欧洲的硬粒小麦栽培品种Langdon杂交构建的重组自交系F6代152个家系,进行了抽穗期、单株有效穗数、穗粒数、穗长、芒长等数量性状基因位点(QTL)分析,发现全部家系在5个性状上表现出宽广的遗传差异。14个穗部性状加性QTL被定位,LOD值为1.9~13.4,贡献率为7.3%~54.2%。控制抽穗期的QTL共3个,定位在3A(2个)和7B上;在2A(2个)和5A上共找到3个控制穗粒数的QTL;在5B上找到2个控制单株有效穗数的QTL;控制穗长的3个QTL分布在5A(2个)和7A上;在4B,5A和7A上共找到3个控制芒长的QTL。获得的QTL可用于今后分子标记辅助育种改良现代栽培小麦。     

节节麦抗穗发芽基因的染色体定位及其抗性机理

 利用长休眠的河南节节麦与四倍体小麦矮兰麦杂交并经人工加倍合成的新六倍体小麦RSP,其节节麦抗穗发芽特性得到表达。通过对RSP不同灌浆期及不同发芽处理研究表明,在开花后35d的穗发芽高峰期其发芽率也仅为6.06％。其抗穗发芽的因素主要来自种子的抑制,麦穗的机械作用和颖壳内含物的抑制较次。利用RSP对节节麦的抗穗发芽基因进行定位分析,结果表明,RSP的抗穗发芽基因是隐性单基因位于2D染色体上。     

小麦赤霉病抗性的遗传分析

本试验用苏麦3号等6个小麦品种的6×6双列杂交F_1,进行了赤霉病病小穗率的配合力分析和Wr/Vr 分析,估算了遗传力等参数,并计算了病小穗率与株高、开花期、小穗密度、穗长、百粒重、穗粒数和穗粒重之间的表现型、基因型和环境相关系数.结果表明,小麦赤霉病抗性主要受加性基因效应控制,非加性基因效应也有显著作用,且抗病对感病为部分显性.苏麦3号具有较多的显性抗病基因和较好的一般配合力,它与其它品种杂交能极显著地降低杂种后代的病小穗率.杂种F_1赤霉病病小穗率与株高、穗长、百粒重、穗粒数和穗粒重的表现型和基因型呈极显著负相关;与开花期和小穗密度的表现型和基因型呈极显著和不显著的正相关.     

宁春4号与河东乌麦杂交F2代穗部性状分析及其重要QTL发掘

【目的】分析宁春4号与河东乌麦杂交F_2代的穗部性状,并利用SSR分子标记发掘其重要QTL,为宁夏小麦穗部性状改良提供理论参考。【方法】以宁春4号与河东乌麦杂交F_2代的331个单株为材料,利用方差分析、相关性分析、聚类分析和单标记回归分析等方法对5个穗部性状及其重要QTL进行定位研究。【结果】5个穗部性状在F_2代呈连续正态分布,符合多基因控制的数量性状的遗传特点。F_2代出现许多具有超亲性状的单株,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重的平均值分别为8.69 cm、18.01个、16.71个、33.07粒和1.19 g,超中亲比例分别达20.24%、44.71%、41.99%、34.14%和33.84%,超高亲比例依次为6.64%、18.73%、17.22%、34.14%和26.88%。5个穗部性状间均呈极显著正相关(P0.01),表明这些性状对产量的贡献均较大。基于穗部性状测定结果,在遗传距离为5 c M时,可将F_2代331个单株分为八大类群,其中,类群Ⅰ平均穗长最长(为9.96 cm)、穗粒数最多(49.25粒)、穗粒重最重(1.61 g),类群Ⅷ平均总小穗数和结实小穗数最多,分别为21.40和19.57个,表明类群Ⅰ和Ⅷ为穗部性状优异类群。利用19个SSR分子标记共发掘出36个与穗部性状相关的QTL,其中,穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL数量分别有15、6、6、5和4个,分布在2A、4A、5A、1B、2B、3B、5B、7B、5D、6D和7D等11条染色体上,加性效应为-0.72～1.57,表型贡献率为2%～9%,LOD最大值为23.90,其中,4A染色体上检测到穗长、穗粒数和穗粒重QTL,5A染色体上检测到穗长、总小穗数和结实小穗数QTL,1B和5D染色体上均检测到穗长、总小穗数、结实小穗数、穗粒数和穗粒重QTL,2B染色体上检测到穗长、总小穗数、结实小穗数和穗粒重QTL,7B染色体上检测到穗长和总小穗数QTL,表明4A、5A、1B、2B、7B和5D等6条染色体存在QTL富集区。【结论】小麦杂交F_2代遗传性状处于高度分离,蕴藏着最大的数量遗传信息,为相关穗部性状分析及QTL发掘提供了可靠的遗传群体,检测到的36个QTL可用于小麦穗部性状的遗传改良。     

多小穗小麦51885的多小穗性遗传及与剑叶关系的初步研究

51885是一个选自八倍体小黑麦与普通小麦杂种后代的大穗多花型多小穗小麦,以51885与7个普通小穗数小麦品种的F2为材料,分析51885的多小穗性及其剑叶组成性状(剑叶长度、宽度、厚度)在F2的表现,以及其多小穗性与剑叶组成性状的相关性.结果表明(1)51885的多小穗性主要受两对主效互补显性基因控制,基因型为D1 D1 D2D2;(2)51885的剑叶长度、宽度、厚度均受一对主效显性基因控制;(3)控制多小穗小麦51885的多小穗性的基因D1D1或D2D2与控制其剑叶长度、宽度的基因分别连锁,其交换值分别为31.46%和35.57%,与控制其剑叶厚度的基因不连锁.     

小麦幼穗分化的温光反应研究──Ⅱ：光周期反应对小麦穗分化的影响

光周期控制试验结果表明，小麦各穗分化期均受到光照长度的控制，在全期短日照条件下，二棱期、护颖期、雌雄蕊分化期的出现受到强烈的抑制．在前期长日照的基础上，不同时间转入短日照后．随时间后延，短日抑制效应减弱．雌雄蕊期由长日转入短日时，依品种、温度及前期长日照的日照长度不同，穗分化进程所受抑制程度有差别，光周期不敏感品种在较高温度条件下，基本不受影响．小麦幼穗分化对光周期变化的反应具有＇滞后＂现象．本文认为，随品种、温度及日照长度的不同，小麦对光周期反应的要求可能在二棱－抽穗的任一时期内完成．不宜用某一特定的穗分化期来标志光照阶段的开始与结束．     

不同品种小麦籽粒中植酸及其相关性状的相关和通径分析

对不同小麦品种植酸 (PA)含量和蛋白质含量及相关性状的相关分析结果表明 :植酸含量与株高呈极显著正相关 ,与产量呈显著负相关 ,与蛋白含量呈正相关但不显著。经通径分析发现 ,穗长、穗粒重对植酸产量直接作用都达到负的显著水平 ,千粒重、穗粒数对植酸产量直接作用达到显著正相关。植酸产量、籽粒产量对植酸含量直接作用分别达到正的极显著水平和负的极显著水平。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代主要性状的遗传特点

本试验以八倍体小偃麦为桥梁亲本与普通小麦进行杂交,研究了不同杂交方式的当代结实率,不同杂种世代的育性和若干性状的遗传特点。结果表明:1.八倍体小偃麦与普通小麦没有明显的杂交不亲和性;2.杂种后代的育性随着自交和回交世代的增进而逐渐提高;3.杂种(F_1)的株高与双亲平均值相近,F_1的抽穗期具有明显的倾早性,F_1的穗长和每穗小穗数高于双亲平均值;4.杂种后代变异类型丰富,可以分离并选育出抗病、矮杆、强杆、大穗多花等优良类型,丰富育种的种质资源。因此,利用八倍体小偃麦与普通小麦杂交,是将偃麦草的遗传物质导入普通小麦,选育具有偃麦草优良特点的种质材料的有效方法。     

二棱大麦穗部性状遗传特性的研究

以二棱大麦（ＨｏｒｄｅｕｍｄｉｓｔｉｃｈｕｍＬ．）甘木二条等７个品种进行７×７半双列杂交，对亲本、Ｆ＿１和Ｆ＿２主茎的穗长、每穗粒数、穗密度、千粒重等性状，采用ＡＤＡＡ模型进行遗传分析。遗传方差分量占表现型方差比率的估算表明，只有穗密度有加×加上位性效应，其余均受加性显性效应的作用，基因效应预测值表明６７１１－２８、浙农大３号的后代每穗粒数较多：Ｓ－０９６、紫皮大麦、６７１１－２８后代千粒重较高。杂种优势预测表明，二棱大麦有千粒重增加、穗增长、每穗粒数增多的杂种优势。相关分析表明，穗密度与每穗粒数呈极显著正相关，主要来自加性效应。     

Cu在小麦不同部位的分配特征

以郑州9023为材料,研究了小麦不同生育期植株不同部位Cu的含量、累积量以及不同生育阶段的吸 收量。结果表明,在整个生长过程中,小麦不同部位Cu的吸收、分配和累积随着时间的推移而不断变化,至灌 浆末期,各部位Cu含量从大到小依次为根>叶、废弃物、颖片>叶鞘>籽粒>茎、穗轴,地上各部位Cu累积量 从大到小依次为籽粒>茎、颖片>废弃物、叶鞘>叶>穗轴,因此,在小麦植株中较易富集Cu的部位是根、籽 粒和颖片;小麦在拔节-灌浆中期Cu吸收量及吸收速率明显高于其他时期。     

小麦常见穗部病害的识别与防治

介绍了小麦几种常见穗部病害,如小麦颖枯病、黑颖病、散黑穗病、腥黑穗病和蜜穗病的侵染循环、发生规律及危害症状,提出了以种植抗病品种为基础,加强栽培管理,提高抗病能力,辅以药剂保护的综合防治方法。为提高小麦的产量和质量提供了一定的理论依据。     

大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状关联分析

【目的】分析大麦亲本材料的遗传多样性,寻找与部分农艺性状相关联的分子标记,为大麦杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用86个SSR标记对113份大麦亲本材料进行多态性扫描,并进行遗传多样性分析。挑选57个标记进行群体遗传结构分析,在此基础上采用Tassel 2.1 GLM（general linear model）和MLM（mixed linear model）方法进行标记与农艺性状的关联分析。【结果】86个标记共检测出200个等位变异,变异范围为1—5个;基因频率的变异范围为0.0088—1.0000,Shannon指数变异范围为0.0000—1.2236;遗传相似系数（GS）变异范围在0.5504—0.9897,平均值为0.7477。通过群体遗传结构分析将供试材料分为4个亚群。以GLM分析,发现9个与株高、穗长、芒长、穗粒数和小穗着生密度相关联的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0507—0.2766;以MLM分析,发现6个与株高、芒长和小穗着生密度相关的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0238—0.1999。【结论】利用SSR标记分析了113份大麦亲本材料的遗传多样性及群体遗传结构,并通过2种关联分析模型,分别寻找到了9个与株高、穗长、芒长、穗粒数相关联,6个与株高、芒长和小穗着生密度相关联的标记,这些标记位于1H、2H、3H、4H和7H染色体。     

山西南部水地小麦区试品系农艺性状比较及通径分析

为了了解山西南部水地小麦育种发展趋势,对2012—2014年山西南部水地小麦区试的41份品系进行农艺性状比较分析、相关分析、通径分析。结果为：穗长变异系数最大,为9.61%。产量三要素变异系数有效穗数>千粒重>穗粒数。多重比较分析表明,各年度间产量达极显著水平。参试品系与对照各农艺性状t检验均无显著差异。相关分析表明,产量与基本苗、有效穗数、生育期呈极显著正相关,与穗粒数显著正相关。通径分析表明,有效穗数、穗粒数、千粒重对产量的直接贡献较大,但综合作用中穗粒数最大。根据分析结果及山西南部生态条件,穗粒数是影响小麦产量的主要因素,在山西南部小麦育种过程中应该将穗粒数较多,千粒重稳定提高的小麦品系作为突破口。     

谷子杂种优势利用的研究

本文利用61个杂种 F_1代及其亲本材料,分析了谷子主要性状的杂种优势、亲子相关及优势值间的相关。研究结果表明:①杂种一代优势是普遍存在的,以单株产量优势最高,其次是穗粒数、穗长、码效、千粒重和株高。②产量优势的提高主要是穗粒数优势的增加,因此,育种中应重视提高亲本的穗粒效和提高穗粒数的杂种优势,从而提高杂交种产量。③杂种一代性状表现与亲本关系密切,应注重高值亲本的选择,特别是产量性状更应注意选择大穗多粒亲本,以便配出高产杂交种。     

小麦旗叶距、幼穗长度与减数分裂动态相关性分析

以3种不同类型的小麦品种为材料,分析了小麦的旗叶距,幼穗长度与减数分裂动态间的相关性,结果表明:多数品种的旗叶距、幼穗长度与减数分裂相之间呈极显著相关性,当幼穗长度在2.0～6.1cm时或旗叶距在-5.0～9.0cm时取材,可以看到减数分裂各个时期的分裂图像。