利用复合杂交群体定位陆地棉产量性状QTL

以共同亲本渝棉1号分别与中棉所35和贝尔斯诺杂交F1代,再次杂交得到复合杂交群体.利用6 565对SSR引物对3亲本进行多态性引物筛选,获得92对多态性引物.以多态性引物检测复合杂交群体172个单株的标记基因型,共获得96个标记位点,其中4对引物产生两个位点.构建的遗传连锁图谱包括63个标记、19个连锁群,总长656.0 cM,标记问平均距离10.4 cM,覆盖棉花基因组14.8%.利用多QTL作图方法,以复合杂交群体F2株系的产量性状鉴定结果,检测到7个产量性状QTL,即1个单株铃数(BN)、2个单铃重(BW)、1个衣分(LP)、1个单株籽棉(SC)和2个单株皮棉(LC).7个QTL分布于4条D基因组染色体,其中第19染色体分布4个QTL.同时,不同亲本之间存在产量性状QTL等位基因的差异.     

陆地棉纤维品质和产量性状的遗传分析

两个陆地棉型纤维品质优异品系９４１７３和９４２５０分别与推广品种中棉所１２号、鲁棉１１号、中棉所１６号和鲁棉１０号杂交,按方法２模式Ｉ配成６×６共２１个组合。纤维长度、马克隆值、籽棉产量、单铃重和籽指的Ｇ．Ｃ．Ａ．效应达显水平,除衣分率外,上述各性状Ｓ．Ｃ．Ａ．方差比值较大,证明以加性效应为主。Ｇ．Ｃ．Ａ．估算结果表明,９４１７３和９４２５０是提高陆地棉品种纤维品质性状育种非常有价值的亲本,通过     

陆地棉棉铃与纤维品质性状的遗传协方差分析北大核心CSCD

采用加性-显性及其与环境互作的遗传模型,分析了陆地棉棉铃性状与纤维品质性状的各项遗传协方差分量。结果表明,绒长与铃纵径呈显著的加性和显性正相关,麦克隆值与铃横径呈显著的加性负相关,与铃形指数呈显著的加性正相关,比强度与铃横径和纵径均呈极显著的加性正相关。除整齐度外,其它4个纤维品质性状与3个棉铃形态性状的基因型相关以正向加性遗传相关为主,因此在低世代间接选择棉铃形态性状对改良纤维品质是有效的。绒长与单铃重、单铃纤维重、单铃种子重和单铃种子数均存在极显著的正向显性遗传协方差,比强度与单铃种子重呈显著的显性遗传正相关。纤维品质性状与4个棉铃内产量因子的基因型相关主要来自正向的显性遗传相关,表明可以通过杂种优势利用实现两者的同步改良。     

陆地棉矮秆突变体株高和纤维品质的QTL定位及相关性研究

Ari1327是美国引进种质Ari971经60Co γ射线照射后得到的矮化突变体,以陆地棉遗传标准系TM-1为母本和Ari1327组配杂交组合,利用该组合产生的F2群体对株高和纤维品质性状进行QTL分析,共检测到4个与株高相关的QTL,分别位于Chr.3、Chr.11、Chr.14和LG6上,4个位点可解释的联合表型贡...     

陆地棉优质新种质主要经济性状配合力分析

两个陆地棉型优质新种质— 95 42 2系和 95 1 78系同鲁棉 1 4号、中棉所 1 6号和Acala4 42共 5个亲本配成 5× 5 =2 5个杂交组合 ,按Criffing方法 1、模式Ⅰ设计分析了F1 纤维长度、纤维强度、马克隆值、皮棉产量、衣分率、单株铃数、单铃重和籽指共 8个主要经济性状的配合力、遗传力。经分析 ,3个纤维品质性状的遗传主要受加性效应控制。纤维长度的加性效应远比非加性效应的作用重要 ,并估算出较高的广义遗传力 (94 8% )。加性效应为控制马克隆值遗传最主要的成份 ,非加性效应虽占比重小 ,但特殊配合力仍达极显著水平 ,马克隆值的广义遗传力较高 (84 1 5 % )。纤维强度为加性效应所控制 ,非加性效应作用微小。 5个产量性状的广义遗传力中等偏下 ,其中以皮棉产量最高 (6 5 31 % ) ,一般配合力和特殊配合力效应方差均达到极显著水平     

普通野生稻稻米加工品质和外观品质性状QTL定位

本研究利用一套以籼稻品种“特青”为遗传背景的云南元江普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）渗入系为材料，采用单标记回归分析和渗入片段叠代法，对出糙率、整精米率、垩白粒率、垩白度、长宽比等5个品质性状的QTL进行了分析，初步定位了16个QTL，有10个QTL来自野生稻的等位基因能改良群体的品质性状。在第5染色体RM289附近检测到了同时影响长宽比、垩白粒率QTL，来自野生稻的等位基因能增加长宽比、降低垩白粒率，贡献率也较高。在第8染色体RM152附近检测到降低垩白粒率和垩白度的QTL，其贡献率分别为14％和9%。本研究结果不仅为品质性状分子标记辅助选择提供参考，而且充分显示了利用野生稻的优异基因改良栽培稻品质性状的巨大潜力。     

波兰小麦品系XN555×普通小麦品系中13衍生重组自交系(RILs)群体中籽粒品质相关性状QTL定位

小麦籽粒品质相关性状属于数量性状,由多基因控制。为了探索小麦(Triticum aestivum L.)品质相关性状的遗传基础,以波兰小麦(Triticum polonicum L.)品系XN555×普通小麦品系中13产生的重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体(包含99个F10株系)为研究材料,采用SSR(simple sequence repeat)分子标记技术构建遗传连锁图谱;根据2012年和2013年的表型数据,采用完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)定位籽粒硬度、籽粒蛋白质含量、面粉蛋白质含量和湿面筋含量等品质性状QTL。获得了由241个SSR标记位点组成的A、B染色体组的14个连锁群图谱,覆盖基因组1 338.92 cM,标记间的平均遗传距离为5.56 cM。共定位24个品质性状QTL,分布在1A、3A、4A、5A、6A、1B、2B、3B和5B等9条染色体上。其中,籽粒蛋白质含量和面粉蛋白质含量各7个QTL,湿面筋含量和籽粒硬度各5个QTL,4个性状的单个QTL可分别解释表型变异的8.30%～29.69%、6.90%～29.50%、10.10%～18.43%和7.93%～30.49%。两年都在6A染色体的Xbarc104～Xcfa2114标记区间内与Xbarc104相距1.2 cM处检测到湿面筋含量QTL,并于2012年和2013年分别检测出了面粉蛋白质含量和籽粒蛋白质含量的QTL。本研究为利用波兰小麦改良普通小麦以及在小麦品质改良中应用分子标记辅助选择提供依据。     

施肥对中长绒陆地棉产量和品质的影响

通过对供试棉田土壤主要养分限制因子及中长绒陆地棉最佳施肥量研究表明,氮素是供试土壤的第一养分限制因子,其次是磷素和钾素,对中长绒棉产量影响的养分限制因子顺序为氮>磷>钾。平衡施肥的N、P2O5、K2O施肥量分别为207、138、75 kg/hm2时能显著提高中长绒陆地棉的产量。不施肥CK处理相对OPT(氮磷钾最佳施肥处理)减产达33%。通过氮磷钾肥料效应方程得到N、P2O5、K2O最佳经济施肥量分别为203.3、141.7、46 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O为1∶0.70∶0.23,最佳经济皮棉产量分别为1474、1550和1516 kg/hm2。     

广西栽培陆地棉的生育进程与产量品质形成

在广西南宁以引进的9个陆地棉品种和1个本地棉品种为材料,于2005年5月4日和6月23日播种,对其生育进程与产量品质形成的规律进行了研究。结果表明：早播的采收期较长,出现两次生长发育过程和两次采收高峰,产量较高;迟播的采收期较短,只有一次采收高峰;高产的“中928F1”品种的采收高峰出现较早,峰值较高;采收期长达120多天,持续到12月底,并能保持较优良的棉纤维品质;广西等华南地区发展棉花生产具有明显优势,可采用早玉米套种棉花一年两熟的耕作制度。     

利用双向导入系定位再生稻外观品质的QTL

再生稻具有较好的外观品质。为解析再生稻外观品质的遗传基础,本研究利用籼稻明恢63和粳稻02428构建的双向导入系为材料,连续两年在湖北荆州考察了双向导入系头季和再生季的外观品质。结果表明,明恢63头季和再生季的外观品质均显著优于02428,双向导入系的所有性状均表现为连续分布。同一性状在头季和再生季间表现为显著正相关,同一季节内不同性状间也表现出显著的相关性,其中粒宽对外观品质的影响最大。结合双向导入系已有的4 568个Bin的高密度基因型数据,共定位到57个影响再生稻外观品质的数量性状点位（QTL）,位于全部12条染色体上。其中25个QTL在两年间稳定表达,17个QTL在两个遗传背景下被重复鉴定到。此外,第3号染色体16.28～17.33 Mb、第5号染色体3.35～4.28 Mb、第7号染色体24.68～25.46 Mb和第11号染色体6.19～6.97 Mb这4个区间同时影响4个以上性状,来自明恢63的等位基因在这4个区间均可提高外观品质。最后,利用分离群体验证了第11号染色体6.19～6.97 Mb具有真实性。本研究结果为分子育种改良再生稻的外观品质提供了遗传基础。     

稻米外观和碾磨品质QTL定位及其与土壤水分环境互作分析

本文利用旱稻品种IRAT109和水稻品种越富的花培DH群体的116个株系为作图群体，采用混合线性模型QTL定位方法，在水、旱2个土壤水分环境下对粒长(GL)、粒宽(GB)、长宽比(LWR)和垩白率(C)4项外观品质性状和糙米率(BR)、精米率(MR)、整精米率(HR)3项碾磨品质性状进行QTL定位及QTL与环境互作分析。在水、旱2种条件下对DH群体差异显著性分析结果表明，糙米率、精米率和长宽比差异不显著,而整精米率、粒长、粒宽、垩白率差异极显著。外观品质性状在水、旱栽培条件下变化较大，即在旱种环境下稻米粒形变小（粒长、粒宽减小）、变细（长宽比增大）垩白率大幅度下降。碾磨品质性状在双亲间均有差异，其中整精米率差异较大；且在两种土壤水分环境条件下均有变化，即在旱栽条件下两亲本的糙米率和精米率均降低，IRAT109分别减少了5.8%和5.5%，越富分别减少了11.7%和11.5%。共检测到11个加性效应QTL与稻米外观和碾磨品质性状7项指标有关，分别位于第1、3、5、6、7、10、11染色体上，单个QTL对性状的贡献率在3.15～21.42%之间，位于第1、7 染色体上2个控制整精米率的QTL存在显著环境互作，单个QTL与环境互作效应的贡献率分别为9.59%和13.58%。在第1染色体RM295标记附近同时检测到5个QTL，Qgc1a 、Qgc1b 、Qlwr1、QMr1b和QHr1，分别控制粒长、长宽比、精米率和整精米率，且该QTLs簇在2个环境下能稳定地被检测到。同时，还检测到10对上位性QTLs，所有上位性QTL都发生在不同染色体之间，其中，控制整精米率的4对QTL与土壤水分环境显著互作，其环境互作贡献率分别为14.29%、12.28%、10.56%和13.47%。控制粒长、粒宽、长宽比的6个加性QTL（Qgc1a、Qgc1b、Qgc5、Qgw6、Qlwr1、Qlwr10）与环境之间互作较小，在品质育种中可利用分子标记对其进行辅助选择，提高育种效率；而对于基因型×环境互作效应大的整精米率、垩白率应在特定环境(如土壤缺水条件)下进行选择，在特定水分胁迫条件选择目标亲本，并将抗旱基因导入该亲本方可选到品质较优的抗旱品种。     

棉花Bax inhibitor-1基因启动子的克隆及初步验证

为研究克隆自陆地棉的GhBI-1A和GhBI-1B基因的表达差异及其响应不同物生和非生物胁迫的分子机制,利用BD GenomeWalkerTM Universal Kit的染色体步移技术得到了2个棉花GhBI-1A和GhBF1B基因5’端上游的启动子序列,长度分别为1650bp和2001bp.生物信息学分析表明,GhBI-1A和GhBI-1B的启动子序列均存在TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件,GhBI-1B启动子中还含有真菌诱导应答元件.以表达载体pBI101为基础,用所克隆的2个棉花GhBI-1基因启动子序列与GUS报告基因融合,构建新的植物表达载体并转入农杆菌.用叶盘法侵染烟草进行瞬时表达,结果表明2个启动子均能够驱动报告基因的表达.     

利用RAPD和SSR标记分析陆地棉种质资源的遗传多样性*

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。利用随机扩增多态性（RAPD）和简单重复序列(SSR)两种分子标记对31份陆地棉(Gossypium hirsutum L.)种质资源进行了遗传多样性分析,其中14份材料最近从美国和伊朗引进。研究的目标是对这些陆地棉种质资源进行遗传聚类分析,为制定引进资源的利用策略提供参考。从有多态性的21个RAPD引物和18对SSR引物中共获得117个多态性位点。利用NTSYS-pc2．10统计分析软件,采用Jaccard′s相似系数UPGMA法进行聚类。结果表明,中国的17份材料部分聚为一类,国外的14份材料大部分聚为另一类,其它材料相间排列。分别对31份材料的相似系数与中国的17份材料的相似系数进行了比较分析,中国材料相对于新引进的国外材料的遗传多样性水平稍高,与国外材料之间的遗传差异较大。这说明扩大不同地区间种质资源的交流和引进种质资源可以丰富本地材料的遗传多样性。     

Sampling a Core Collection of Island Cotton (Gossypium barbadense L.) Based on the Genotypic Values of Fiber Traits

A genetic model, including effects of environments, genotypes, and genotype by environment interaction, was employed to analyze five fiber traits of Island cotton (Gossypium barbadense L.). Genotypic values of 304 accessions were predicted by the adjusted unbiased prediction (AUP). Genetic similarities between different accessions were measured by Mahalanobis distances based on genotypic values. Appropriate sampling strategies, linkage rules in stepwise clustering, and sampling proportion were evaluated. To form a core collection of Island cotton, 60 accessions were sampled by the deviation sampling strategy combined with single linkage rule of hierarchical clustering. The genetic variation and structure captured by the core collection were examined in means, variances, ranges and coefficients of variation, correlation coefficients of quantitative traits, and the accessions distribution plotted by first two principal components between two collections. It was showed that the initial collection was well represented by the core collection for exploiting the Island cotton germplasm. These authors contributed equally to this work.     

玉米苗期磷效率相关根系分泌物的QTL定位

为了充分利用现有的遗传信息和基因资源,揭示玉米磷营养高效的分子机制,本研究以磷高效玉米自交系082和磷低效玉米自交系掖107为亲本组配的F2世代为作图群体,采用SSR和AFLP分子标记构建了遗传连锁图,以两个时期,两个磷水平和两个地点共4种环境下的241个F2∶3家系各性状的平均值作为表型值,采用复合区间作图法定位了磷效率相关的3种根系分泌物的QTL。四种环境下检测表明,(1)检测到4个影响酸性磷酸酶活性的QTL,其中有两个QTL AP1-KXNP和AP9-KXNP被重复检测到,分别分布在第1和9二条染色体上,所在标记区间分别为bnlg1268a-umc1290a和P1M3/d-P1M3/g,在染色体上的位点分别为bin1.09和bin9.04,单个QTL解释酸性磷酸酶变异的9%～16%,2个QTL共解释酸性磷酸酶变异的25%;(2)检测到5个影响有机酸含量的QTL,其中只有1个在两种环境下被重复检测到,位于第9染色体上,标记区间为P1M3/f-P1M7/g,在染色体上的位点为bin9.03;(3)检测到5个影响H+含量的QTL,但没有一个被重复检测到。结果表明,影响酸性磷酸酶活性的两个QTL AP1-KXN...     

Variability of cotton (Gossypium hirsutum L.) with regard to earliness

Eighty cotton varieties (Gossypium hirsutum L.) from the collection of VIR (N.I. Vavilov Research Institute of Plant Industry, St. Peterburg, Russia) collection were studied for variability with regard to the duration of their vegetation period. The experiments were carried out in the conditions of the marginal zone of the cotton growing area, that is the city of Krasnodar in the Russian Federation. Thirty-four varieties were studied in 1996–1998, forty-six varieties in 1997–1998. The purpose of this research was to determine the threshold of sensitivity in the varieties of the duration of the period of vegetative growth, which depends upon weather conditions, and to record variations in morphological characters associated with earliness. The data obtained were processed by the method of statusmetry. The mathematical models which were constructed showed the relationship between the criteria for earliness and other morphological and agronomic characters of the plants.     

水稻苗期生长对缺磷响应的QTL定位

缺磷是抑制全球水稻产量主要因素之一。本研究利用Asomonori（粳型）/IR24（籼型）杂交重组自交株系,对5个水稻苗期性状（相对苗高、相对根长、相对根重、相对苗重以及相对总重）在缺磷条件下的响应QTL进行定位。共检测到20个水稻苗期生长对缺磷响应的QTL位点,分别位于第1（4QTLs）、第4（4QTLs）、第5（2QTLs）、第7、第8（4QTLs）、第9（2QTLs）、第11（2QTLs）和第12号染色体上,其中13个QTLs位于与C3029C、XNpb302、C621B、C621C、R2976和C1263分子标记紧密连锁的6个基因组区域上。另外,每个性状均能从双亲中检测到正负效应QTL位点,这些能解释重组自交系群体中出现超亲和连续分布的现象。本文主要报道了水稻第5、第7和第11染色体上存在水稻苗期生长对缺磷响应的QTL位点。研究表明,该结果及其中检测到的QTLs两侧的连锁分子标记可用于水稻苗期耐低磷性分子育种。     

Zinc Application Enhances Biological Yield and Alters Nutrient Uptake by Cotton (Gossypium hirsutum L.)

Zinc (Zn) deficiency is often associated with calcareous soils throughout the world, whereas application of Zn not only enhances biological yield but exhibits significant interactions with nutrients. Hence, a two-year field experiment was performed in 2004 and 2005 to assess the crop Zn requirements as well as nutrient interactions in cotton. The present study followed a randomized complete block design with five Zn levels: 0.0, 5.0, 7.5, 10.0, and 12.5 kg Zn as ZnSO₄.7H₂O. The biological yield of cotton increased progressively with increasing Zn rates. In general, cotton yield was higher in 2005 over 2004. Interestingly, Zn fertilization resulted in increased accumulation of nitrogen (N), potassium (K), boron (B), and Zn, whereas decreased the phosphorus (P), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe), copper (Cu), and manganese (Mn) (p ≤ 0.05) uptake by cotton. The enhanced macronutrients accumulation in cotton by Zn application improved the cotton yield. In conclusion, biological yield and nutrient composition of the cotton plant are greatly influenced by Zn supply under irrigated environments.