大豆细菌性斑点病抗性评价及QTL定位

为了筛选获得稳定抗细菌性斑点病种质和挖掘有效抗病基因,本研究以野生型大豆ZYD00006与‘绥农14’构建的全基因组回交导入系群体为试验材料,利用高压喷雾法接种丁香假单胞杆菌Psgneau001进行细菌性斑点病抗病性鉴定。运用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)进行细菌性斑点病QTL定位,并针对定位区间进行基因功能注释和相关抗病基因的筛选和预测。结果表明:QTL分析共检测到6个位点与抗病相关(qbsd-D1a-1,qbsd-A1-1,qbsd-C2-1,qbsd-A2-1,qbsd-D2-1,qbsd-D2-2);分别位于1号(LG D1a)、5号(LG A1)、6号(LG C2)、8号(LG A2)、17号(LG D2)染色体上。经基因注释和筛选共获得41个候选基因,它们多与富含亮氨酸重复序列受体蛋白(LRR protein)相关。本研究通过QTL初定位明确了大豆细菌性斑点病相关区间,为进一步精细定位和分子标记辅助育种提供科学依据。     

水稻细菌性条斑病抗性QTL的定位

水稻细菌性条斑病(BLS)是水稻主要病害之一。挖掘水稻细菌性条斑病抗性基因/数量性状位点(QTL),为培育水稻抗病品种提供参考依据。以多生育期表现高抗BLS且抗病性稳定的栽培稻品系‘HD10’与全生育期高感BLS且感病性稳定的籼稻品种‘9311’为亲本,构建了F₂定位作图群体,筛选双亲本间多态性分子标记,采用混合分组分析法(BSA)结合SSR和InDel分子标记对群体的苗期和分蘖期抗性位点进行初步定位。分子标记B03021、B03045在双亲及苗期、分蘖期的抗感基因混池之间都存在多态性,并将抗性QTL位点初步定位于第2号染色体分子标记B03021和B03029之间的7 cM区域内,表型贡献率分别为13.1%和17.5%。表明‘HD10’在第2号染色体该区间稳定存在一个主效抗性QTL位点,此位点效应值较大,值得进一步挖掘和利用。     

玉米丝裂病的抗性QTL定位

选用感丝裂病的玉米自交系R08与抗丝裂病的自交系Es40组配F₂群体共348个单株,构建了包含115个SSR标记的分子遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组2 178.6 cM,平均图距为18.9 cM。采用复合区间作图法,对F_2:4家系丝裂病数据进行抗性QTL分析,共检测到12个QTL,分别位于第1、2、4、5和7染色体,贡献率为4.22%~37.95%。其中在第1、3染色体上检测到主效QTL,贡献率均大于30%,基因作用方式均为显性,其余10个QTL的作用方式多为加性或部分显性。     

大豆品种Bell中控制茎褐腐病抗性QTL的定位

许多源于PI88788抗孢囊线虫的大豆基因型同时也抗茎褐腐病。本研究目的是对品种Bell的抗茎褐腐病QTL进行定位和绘制图谱。Bell品种既抗茎褐腐病，也具有来源于PI88788的孢囊线虫抗性。最初的图谱是采用源于Bell与茎褐腐病和孢囊线虫敏感品种Colfax组合的93个F4衍生品系的群体绘制的。在2种田间环境和一种温室环境条件下，采用连锁群J的遗传标记评价了各品系的茎褐腐病抗性。     

水稻细菌性条斑病抗性QTL qB1sr5a的精细定位

分别以高抗细菌性条斑病的品种Acc8558和高感的品种H359为供体和受体亲本,通过回交和分子标记辅助选择,育成了只渗入5号染色体短臂上单个供体亲本细条病抗性QTL（qBlsr5a）的近等基因系H359-BLSR5a。将该近等基因系与H359杂交,建立了一个大的F2群体。采用选择极端表型个体并验证其后代（F2：3）株系的方法,在F2群体中鉴定出目标QTL为抗病纯合基因型的个体。通过对这些个体进行分子标记基因型检测和连锁分析,将qBlsr5a定位在SSR标记RM153和RM159之间,大约2.4cM或290kb的范围内。     

大豆籽粒蛋白质含量相关QTL定位研究进展

籽粒蛋白质含量是大豆品质性状改良的主要目标之一。笔者介绍了大豆遗传图谱的构建与基因组测序发展历程,从基于分离群体的连锁分析和基于自然群体的关联分析两方面阐述了大豆籽粒蛋白质含量QTL定位研究进展,进而讨论了大豆蛋白质含量MAS育种存在的问题,最后展望了大豆蛋白质含量分子遗传改良的研究趋势。以期为大豆高蛋白育种提供参考。     

水稻黑条矮缩病抗性QTL定位

发掘水稻黑条矮缩病的抗性基因有助于抗病品种的选育,减少黑条矮缩病对水稻生产的危害。本研究构建了包含222个家系的L5494/IR36重组自交系群体。对该群体进行黑条矮缩病的田间诱发鉴定,抗性亲本IR36发病率为28.70%,感病亲本L5494发病率为84.26%,群体发病率范围为11.21%～89.81%。利用134对分子标记构建覆盖12条染色体的遗传连锁图谱,总遗传距离为1475.97 cM,平均标记间距为11.1 cM。利用QTL IciMapping 4.0对抗黑条矮缩病QTL进行分析,共检测到4个QTL,其中第1、第2、第9染色体上QTL的表型贡献率分别为12.64%、16.00%和8.43%,抗病等位基因来自抗病亲本IR36;第6染色体上QTL的表型贡献率为10.82%,抗病等位基因来自感病亲本L5494。在此基础上,利用93-11为供体、日本晴为背景的近等基因系材料,在qRBSDV-1定位区间内检测到来自93-11的抗性QTL。本研究结果为水稻黑条矮缩病抗性基因定位及分子标记辅助选择育种提供借鉴。     

香料烟品种细菌性斑点病的抗性鉴定

摘要：香料烟细菌性斑点病是一种由丁香假单胞菌烟草致病变种[Pseudomonas syringae pv. tabaci (Wolf et al. ) Young et al.]侵染引起的新病害,是香料烟生产中的主要病害。本文采用自然病圃结合人工接种的方法对香料烟品种的细菌性斑点病进行了抗性鉴定研究。结果表明不同品种发病动态差异明显,基可纳巴斯玛、巴斯玛14号、罗香1号、沙姆逊发病较早,发病后病情稳定,未发现扩展趋势,香料烟多叶发病晚,发病后病情加重迅速。接种后21天调查,伊兹密尔14号、科库鲁?伊兹密尔、土卡单株3、罗明2－1、香料烟多叶叶片全部枯竭,剩余23个品种有6个中感、10个中抗和7个高抗品种,分别占26.09%、43.48%和30.43%。高抗品种包括巴斯玛1号、卡拉巴格拉、杰尼克、罗香1号、沙姆逊、巴斯玛14号、基可纳巴斯玛。     

玉米抗穗粒腐病QTL定位

用已构建的包括88个AFLP标记和151个SSR标记的遗传图谱和230个F₂植株用于抗病QTL定位研究,在四川雅安、绵阳对F2株系进行抗病性鉴定,采用复合区间定位法进行抗病QTL检测。在雅安检测到位于第2、3、4、6和9染色体上的抗病QTL 6个,解释表型变异的8.3%~25.7%;在绵阳检测到位于第1、6、7和9染色体上的抗病QTL 4个,解释表型变异的11.3%~26.4%。在10个抗病QTL中,位于第6和第9染色体上的2个同时在两点被检测到,贡献率均超过15%,表明玉米穗粒腐病确实存在遗传抗病性。利用2个环境抗病指数的平均值进行抗性QTL检测,共检测到位于第1、6和7连锁群上的3个抗性QTL,单个QTL的贡献率在8.9%~17.2%之间。结果有助于了解玉米穗粒腐病的抗性机制,并为分子标记辅助选择提供理论支撑。     

大豆百粒重QTL定位

大豆百粒重是产量构成的重要因素之一,与产量呈正相关。本研究以溧水中子黄豆和南农493-1的504个F2正反交单株及其亲本间具有多态性的150个SSR标记信息构建连锁图谱,2008年分别在江苏南京和山东临沂两地种植其衍生的正反交F2:4家系,鉴定其百粒重,应用Win QTL CartographerV2.5复合区间作图法和两地正反交联合分析进行QTL定位。结果表明,复合区间作图法检测到16个主效QTL,联合分析检测到24个主效QTL、环境效应与细胞质效应、1个环境×QTL互作和12个细胞质×QTL互作。其中,两方法共同检测到10个主效QTL,正反交群体在两地中共同检测到3个主效QTL;Meta分析发现与其他研究一致的4个QTL。这些结果为大豆产量遗传与标记辅助育种实践提供理论基础。     

棉花枯萎病抗性的QTL定位

棉花抗病育种是棉花遗传改良的重要内容.本研究以高抗枯萎病的陆地棉品系(Gossypium hirsutum L.)98134和海岛棉(Gossypium barbadence L.)感病品种新海14号为亲本,构建98134×新海14的F2及F2:3分离群体.运用SSR标记构建连锁图谱,用复合区间作图法对F2:3家系的病情指数(RD进行基因组QTL扫描,共检测到4个与棉花枯萎病相关QTL效应,分别位于3、15、23和26连锁群上.经标记值分析,该QTL能解释高值亲本的增效作用,分别解释F2:3家系变异的12.4%、20.96%、4.7%和11.9%.本研究为分子标记辅助选择抗枯萎病棉花育种提供了重要理论依据.     

基于高密度遗传图谱定位大豆蛋白质含量相关的QTL

大豆是重要的粮食作物和经济作物,其籽粒蛋白约为40%,是优质植物蛋白主要来源之一。挖掘控制大豆高蛋白数量性状位点(Quantitativetraitloci,QTL)以及分子标记育种对高蛋白大豆培育具有重要的意义。本研究利用蛋白含量存在明显差异的中黄35 (Zhonghuang 35, ZH35)和中黄13 (Zhonghuang 13, ZH13)杂交构建的包含192个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RIL群体重测序,构建了包含4879个bin标记的高密度遗传图谱,总遗传距离为3760.71 cM,相邻标记间的遗传距离为0.77 cM。RIL群体及亲本分别于北京顺义和河南濮阳种植, 2个环境共检测到15个蛋白含量相关QTL位点,分布于5号、12号、15号、17号、18号、19号和20号染色体,贡献率为4.36%～11.39%。其中,北京顺义和河南濮阳检测到qPro-20-1和qPro-20-3, 2个QTL贡献率分别为7.65%和7.58%,重叠区域包括33个基因。本研究有助于精细定位和图位克隆大豆蛋白含量相关基因,并为进一步培育高蛋白大豆品种提供基因资源。     

利用大豆分子连锁图定位大豆孢囊线虫4号生理小种抗性QTL

大豆孢囊线虫 (SCN ,HeteroderaglycinesIchinohe)是一种土传的定居性内寄生线虫 ,是引起大豆黄萎病的病原 ,是大豆生产上危害最大的病害之一。SCN的生理小种多达十几种 ,在我国大豆孢囊线虫病原主要为 4号生理小种 ,它是现有生理小种中致病力最强的小种。经典遗传学研究已经确定大豆孢囊线虫抗性基因由 1- 4对核基因控制 ,估计有 10个以上的抗性座位。近年来分子标记技术及QTL定位方法的发展为深入研究该病害的抗性遗传规律提供了有效的手段 ,这对加速我国抗大豆抗孢囊线虫新品种培育具有重要意义。本研究以晋豆 2 3×ZDD2 315组合F2 群体 (2 5 3个单株 )为试验材料 ,其中灰布支黑豆 (ZDD2 315 )是我国山西省农家品种 ,对大豆孢囊线虫 4号生理小种表现为高抗。利用塑料钵柱法进行SCN抗性鉴定 ,构建大豆孢囊线虫抗性主座位所在区域的分子图谱 ,并进行SCN的QTL定位及遗传效应分析。根据已发表的大豆A和G连锁群的分子遗传图谱 ,应用BSA法 ,获得了 8个与SCN4号生理小种抗性基因相关的SSR标记 ,它们是Satt0 38(176bp/ 182bp) ,Satt30 9(130bp/ 135bp) ,Satt6 10 (2 4 0bp/ 2 2 2bp) ,Sat_14 1(189bp/ 184bp) ,Satt187(30 0bp/ 2 5 0bp) ,Satt315 (2 5 3bp/ 2 4 8bp) ,Satt6 32 (2 86bp/ 2 90bp)和Sat_16 2(2     

玉米抗纹枯病QTL定位

以玉米自交系R15（抗）×掖478（感）的229个F₂单株为作图群体,构建了包含146个SSR标记位点的遗传连锁图谱,全长1 666 cM,平均图距11.4 cM。通过麦粒嵌入法对F2:4群体进行人工接种纹枯病菌,并以相对病斑高为病级划分标准鉴定了玉米纹枯病的抗性。用复合区间作图法分析抗病QTL及遗传效应,共检测到9个抗性QTL,分布于第1、2、3、4、5、6和10条染色体上,单个QTL可解释表型方差的3.72%~7.19%,其中有2个QTL位于染色体6.01抗病基因簇附近。     

大豆耐旱选择群体QTL定位

以红丰11为轮回亲本、Clark为供体亲本构建回交群体进行耐旱性鉴定,对获得选择群体进行全基因组SSR标记扫描,计算供体基因型导入频率,利用卡方测验检测偏分离SSR位点,并结合GGT软件对各连锁群分析, 对5个耐旱相关性状进行QTL定位。以卡方测验检测到23个SSR偏分离位点(超导入),分布于10条连锁群。方差分析表明,8个叶片持水能力QTL分布于A₁、B₁、C₂、E、L和N连锁群;9个根长QTL分布于C₂、F、G和I连锁群;11个根干重QTL分布于A₂、B₁、B₂、E、F、K、L、M和O连锁群;12个产量QTL分布于B₁、D₁a、E、F、G、I、L、M和O连锁群;7个生物量QTL分布于E、F、G、K、L和N连锁群。在E连锁群的Sat_136位点,对于叶片持水能力、根干重、产量和生物量具有一致性;在F连锁群的GMRUBP位点,对于根干重和生物量具有一致性,Satt586位点,对于根长、根干重和产量具有一致性;在K连锁群的Satt167位点,对于根干重和生物量具有一致性,SOYPRP1位点,对于根长和生物量具有一致性;在L连锁群的Satt398位点,对于根长和产量具有一致性,Satt694位点对于叶片持水能力和生物量具有一致性;在M连锁群的GMSL514位点,对于根干重和产量具有一致性;以上位点均与卡方测验检测到的“超导入”位点具有一致性。经过供体等位基因卡方测验和耐旱QTL定位,共检测到33个QTL,其中有17个同时被检测到。这些位点可能是控制大豆耐旱性的重要位点。     

大白菜干烧心病抗性QTL定位研究

对大白菜干烧心病抗性不同的材料进行研究,明确其抗性遗传规律,并完成抗性基因的QTL定位分析,为分子标记辅助选择(MAS)育种与抗病机理的研究提供理论依据。采用大白菜干烧心病抗性显著不同的青麻叶类型高代自交系黑227(抗干烧心病)和包头型高代自交系B120(感干烧心病)作为材料,将得到的杂种F1进行小孢子培养得到DH群体,将亲本和F1及DH群体种植于日光温室,根据田间干烧心病发病程度进行分级,进而得出病情指数,并结合已构建的大白菜分子遗传图谱,利用Map QTL 5.0软件对大白菜干烧心病抗性基因进行定位。结果表明,试材所含有的大白菜干烧心病抗性基因符合数量性状遗传的特点,共检测到2个与大白菜干烧心病抗性基因连锁的InDel分子标记Br ID10343和Br ID10349,这2个标记均位于Chr.7,其间的遗传距离为1.031 c M,遗传贡献率均达到40%以上。InDel分子标记Br ID10343和Br ID10349与大白菜干烧心病抗性基因紧密连锁,结果为抗性基因主效QTL的精细定位及MAS抗病育种奠定了良好基础。     

向日葵抗旱性鉴定评价方法及其相关QTL定位研究进展

向日葵是中国五大油料作物之一,具有一定的经济价值,随着全球气候的变暖,干旱缺水成为影响其生长及产量的一个主要的非生物逆境因素,严重阻碍了向日葵的生产和可持续发展。想要从根本上缓解干旱危机给向日葵带来的减产危机,提高向日葵的抗旱性、培育抗旱品种是最经济有效的解决办法。为了给向日葵抗旱育种提供参考,本研究阐述了向日葵抗旱机制、向日葵抗旱性鉴定指标研究、向日葵抗旱性鉴定与评价方法,以及向日葵抗旱相关性状的QTL定位的研究进展,并展望了向日葵抗旱性研究的发展方向,以期为今后深入探究向日葵抗旱分子机制、加快向日葵抗旱分子遗传育种提供帮助。     

水稻黑条矮缩病抗性资源的筛选和抗性QTL的定位

通过水稻黑条矮缩病的田间鉴定发现,分蘖盛期的病状最为显著,是病症观察的最佳时期。对江苏省311份粳稻品种进行重病区田间鉴定试验,未发现对黑条矮缩病毒(RBSDV)免疫的品种。江苏省目前正在推广的24个主栽水稻品种发病率在10.0%～30.0%之间,曾推广的287份粳稻品种中,71.5%的品种发病率在10.0%～29.0%之间,其余品种发病率在29%以上。来源于日本的粳稻品种Koshihikari的黑条矮缩病发病率相对较低,籼稻高产品种桂朝2号为感病品种。利用Koshihikari/桂朝2号RILs群体进行抗RBSDV的基因定位,结果在第3染色体上标记RM7～RM5748之间检测到1个抗黑条矮缩病的QTL,来自Koshihikari的等位基因增强了水稻黑条矮缩病的抗性,携带抗性位点的家系明显提高了对RBSDV的抗性。本研究结果将为研究水稻黑条矮缩病和水稻抗黑条矮缩病分子育种提供重要信息。     

利用水稻MAGIC群体关联定位白叶枯病抗性QTL和创制抗病新种质

以8个不同亲本构建的遗传上相互关联的多亲本高代互交系(multi-parents advanced generation inter-cross, MAGIC)群体,包括2个4亲本群体(DC1和DC2)和1个8亲本群体(DC3)为材料,接种我国白叶枯病强致病力V型菌系(GD-V)和弱致病力II型菌系(C2),关联分析定位MAGIC群体对白叶枯病的抗性QTL,筛选抗病种质。结果表明,大多数亲本对C2菌系表现抗病,而对GD-V表现感病,3个MAGIC群体的病斑长度均出现超亲分离。共检测到7个白叶枯病抗性QTL,大多表现数量抗性,而且抗性QTL表达存在明显的遗传背景效应。QBbr11-1和QBbr11-2受遗传背景影响较小,具有一定的育种应用价值。从3个群体筛选出8份不同抗病QTL聚合的抗病材料,表明质量抗性基因和水平抗性数量性状位点的结合可以显著提高抗性水平。8份不同抗病QTL的聚合系可以用作抗病育种的中间抗源。研究结果表明,MAGIC群体可以将遗传研究和育种应用有机结合,是遗传研究和开展标记辅助育种的理想群体。