与耐大豆疫霉根腐病相关的QTL分析

疫霉根腐病是世界范围内的大豆生产上的毁灭性病害。利用470对SSR引物对由耐病品种Conrad×合丰25获得的140个F2：5,重组自交系（RIL）群体的耐大豆疫霉根腐病基因进行QTL分析,为将耐病基因聚合的分子辅助育种提供理论依据。田间耐病性鉴定于2007年在中国黑龙江省佳木斯和加拿大Woodslee两点进行,并分别采用来自两地的混合菌种进行温室鉴定。经过WinQTL 2．0复合区间法计算,共有4个分子标记（Satt428、Satt600、Satt325和Satt233）与大豆疫霉根腐病显著相关。这些分子标记对病害损失率贡献率从5．47％到27．89％不等。Satt428和Satt600定位在MLG D1b＋W上,遗传距离相距10．9cM;Satt325和Satt233分别定位在MLGF和MLG A2上。通过大环境试验在我国大豆品种合丰25找到与耐大豆疫霉根腐病显著相关的QTL,并定位在MLG A2上。     

大豆抗花叶病毒及耐疫霉根腐病的SSR标记分析

抗大豆花叶病毒而感大豆疫霉根腐病亲本东农93-046与感大豆花叶病毒耐大豆疫霉根腐病亲本Conrad及其杂交所得的160个F5RIL群体分别接种SMV N.、SMV N,株系及从佳木斯田间分离得到的疫霉根腐病混合菌种,结果表明:东农93-046对花叶病毒表现为抗病而对疫霉根腐病表现为感病,Conrad则相对应的表现为感病和耐病;RIL群体中对花叶病毒SMV NI、SMV N,的抗感表现都按1:1分离(X2=0.64*,X2=0.43*),疫霉根腐病病害损失率基本符合正态分布(skew=0.93,kurtosis=0.86).利用SSR分子标记技术对该群体进行花叶病毒病抗性基因定位和疫霉根腐病的耐性QTL分析,分别将花叶病毒抗性基因RNl、RN3定位于F连锁群,其与Satt114的距离分别为5.2 cM和4.9 cM,同时在该连锁群检测到一个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即QPR_1,其与Satt252的距离为4.5 cM,在Dlb w连锁群上检测到两个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即是QPB_2、QPR_3,其与Satt428(satt579)、Satt274的距离分别为1.05 cM,2.00 cM.     

大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性QTL定位的研究

利用感大豆胞囊线虫病品种合丰25与抗病品种抗线2号杂交获210个F2代群体,利用150对SSR引物,并采用Windows QTL Cartographer V2.1复合区间法对抗大豆胞囊线虫病的基因进行定位。结果表明:其中有多态性SSR标记为67个,占44.67%;以LOD值大于2.0作为QTL存在的阈值,检测到2个抗大豆胞囊线虫3号生理小种基因相关的QTL:Qscn-1(Satt163~Satt309),Qscn-2(Sat440~Satt148),分别定位在MLG G和MLG I上,且遗传贡献率分别为10.1%和7.6%,与SSR标记Satt309和Satt148的遗传距离分别为7.2 cM和5.6 cM。     

大豆疫霉根腐病抗性QTL的整合及Meta分析

为根据新进研究结果进一步查找大豆疫霉根腐病相关QTL,收集2000-2018年国内外文献报道的74个有关大豆疫霉根腐病相关的QTL,利用Biomercator 2.1软件的映射功能,根据齐序函数计算共有标记的间距,按比例在参考图谱soymap2上标注出来,通过对映射后的一致性图谱进行Meta分析,得到12个与大豆疫霉根腐病抗性相关"真实"QTL,分布在D1b、C2、A2、F、E、G 6个连锁群上,平均置信区间由原始图谱的15.1 cM降低到4.18 cM。其中有5个"真实"QTL图距小于1 cM的,最小的图距仅有0.10 cM,为QTL进一步精细定位提供重要的依据,为大豆疫霉根腐病的分子辅助育种提供理论基础。     

解决大豆疫霉根腐病的有效途径——转基因育种

大豆是世界上重要的粮食和油料作物,在人类的生产、生活中有着举足轻重的作用。大豆疫霉根腐病是大豆生产中常见的病害,严重影响了大豆的产量和品质。本文对大豆疫霉根腐病的病害症状以及利用转基因技术防治大豆疫霉根腐病的进展进行概述,并对大豆抗病转基因育种的前景进行了展望。     

大豆疫霉根腐病防治研究初报

应用药剂拌种是目前防治大豆疫霉根腐病行之有效的防治方法。经室内外试验筛选出防治大豆疫霉根腐病效果较好的药剂是 :瑞毒霉锰锌 5 8%WP和克露 72 %WP。该两种药剂按种子量的 0 .3%分别拌大豆种子 ,其防治效果均达到 85 %以上 ,增产 12 %以上 ,并且对大豆安全 ,是防治该病害的首选药剂     

大豆疫霉根腐病的几种实验室检验方法

大豆疫霉根腐病(Soybean Phytophthora Root Rot)是我国一类检疫对象。近年,大豆疫霉根腐病的检验技术研究也相继开展起来,本文综述了大豆疫霉根腐病的土壤检测、病植检测、种子检测等几种实验室检测方法。     

接种疫霉根腐菌对大豆苯丙氨酸解氨酶活性的影响

大豆疫霉根腐病是一种危害严重的疫霉病害,对于抗病性的生理生化机制研究很少。苯丙氨酸解氨酶是联系初级代谢和次级代谢的关键酶,对于植物抗病性具有重要意义。为探讨苯丙氨酸解氨酶活性变化与大豆对疫霉根腐病抗性的关系,对不同抗、感病大豆品种接种疫霉根腐菌1号生理小种前及接种24、48、72、96h后测定叶片中苯丙氨酸解氨酶活性的变化特点进行分析,探讨苯丙氨酸解氨酶在抗大豆疫霉根腐病中所起的作用。结果表明：接种大豆疫霉菌1号生理小种后,抗、感病品种叶肉细胞中苯丙氨酸解氨酶活性都呈现出规律性变化趋势,但在抗、感病大豆品种中峰值变化幅度不同,表明大豆对疫霉根腐病的抗性与苯丙氨酸解氨酶活性有关。     

大豆品种绥农10抗疫霉根腐病遗传分析及抗病基因的SSR标记

用子叶法接种大豆疫霉根腐病1号生理小种,分析抗病亲本绥农10和感病寄主Williams的杂交F1、F2、F3的抗病性。结果表明,F1单株均表现为抗病;F2群体抗感分离比例符合3∶1;由F2感病单株衍生出的F3株系均表现感病,F2抗病单株衍生出的F3株系抗感分离株系比值符合1∶2;说明绥农10中对大豆疫霉根腐病1号生理小种的抗性受1对单显性基因控制,将该抗病基因拟名为RpsSN10。用500对大豆SSR引物和124株绥农10/Wil-liamsF2分离群体对RpsSN10基因进行定位,将RpsSN10基因定位在F连锁群上,其中标记Satt423和Satt149与RpsSN10基因的遗传距离分别为9.8cM和11.2cM,并分别位于目的基因的两侧。     

大豆疫霉根腐病研究进展

大豆疫霉根腐病(phytophthora root rot)也叫大豆疫病或大豆疫霉根茎腐病,该病最早于1948年发现于美国以后在世界很多地方均有报道,对大豆危害极大,一直为我国的进口植物检疫对象。1991年沈崇尧等在我国东北地区发现了大豆疫霉病菌,鉴于该     

小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL初步定位

为研究小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL,以普通小麦6044和01-35为杂交组合构建的F8重组自交系（RIL）群体作为试验材料,在山东泰安（山东农业大学试验站）和莱阳（青岛农业大学试验站）两个环境下进行两年田间试验,利用Mapmaker/version 3.0和WinQTLCart软件通过复合区间作图法进行QTL初步定位,在两年两个环境下共检测到12个相关QTL位点,其中关于粒长的2个QTL分别位于2A和2B染色体上,可解释表型变异的25%和12%;4个粒厚QTL位于2A和6A染色体上,可解释表型变异的7%～10%;6个千粒重相关QTL位于染色体2A、4A和6A连锁群上,可解释表型变异的6%～25%;而粒宽QTL在两个地点上都没有检测到。其中相关性高的性状间有一些共同的QTL,表现出一因多效或紧密连锁效应。     

粳稻8个异交相关性状及其中亲优势的QTL定位与遗传分析

 为探明控制粳稻异交相关性状及其中亲优势的基因作用类型,利用秀堡RIL群体及其2个回交(BCF1)群体对穗抽出度、剑叶长、剑叶角度、穗剑高度差、倒2叶长、倒2叶角度、穗与倒2叶（穗二）高度差和倒1节间长8个异交相关性状及其中亲优势进行QTL定位。3个群体中共检测到45个显著的主效QTL（M QTL）,单个M QTL的贡献率变幅为1.5%～803%。73.3%的M QTL表现为加性效应,4.5%的M QTL表现为部分或完全显性效应,22.2%的M QTL表现为超显性效应。3个群体中共检测到82对显著的双基因上位性QTL（E QTL）。RIL群体中检测到43对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为1.0%～7.0%,平均2.7%。在以秀水79为父本、与秀堡RIL群体回交的后代（XSBCF1群体）中检测到16对E QTL,其中利用BCF1表型值检测到11对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为11.2%～36.8%,平均21.0%;利用中亲优势值检测到6对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为33.1%～76.8%,平均55.0%。在以C堡为父本、与秀堡RIL群体回交的后代（CBBCF1群体）中检测到23对E QTL,其中利用BCF1表型值检测到16对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为6.2%～60.0%,平均24.0%;利用中亲优势值检测到7对E QTL,单对E QTL的贡献率变幅为21.3%～44.4%,平均31.0%。上述结果表明,粳稻异交相关性状是由多位点控制的,基因对性状本身的作用类型以加性效应为主;粳稻异交相关性状中亲优势主要遗传基础为超显性效应和上位性效应。     

Wheat flour protein content and water absorption analysis in a doubled haploid population

A wheat×maize induced doubled haploid population that segregates at the Awned locus for awned and awnless phenotypes were studied at two field sites using a genetic linkage map. Interval QTL analysis indicated that significant QTLs for wheat flour water absorption and protein content were located on a linkage group associated with the morphological marker, awns. The QTL peak for flour water absorption was located at the Awned locus (B1, 5AL), whilst the QTL peak for protein content was located nearby, 10.1 cm away from the Awned locus. The locations of those QTL were confirmed by analysing data from two independent field trials conducted under different environment conditions. The QTL identified for water absorption controlled 12% and 11% of the observed variance at the two field trials, whilst for flour protein content the QTL explained 7% and 19% of the variance respectively. Variance component analysis indicated that the QTL for water absorption controlled approximately 14.8–25.0% and 13.6–23% of the genetic variance at the two sites studied (Roma and Jimbour) whilst the QTL for protein content explained between 12.8% and 30.4% of the genetic variance at Roma and 34.7–82.6% at Jimbour. Cross-site analysis with composite interval mapping approach resulted in significant LOD values of 6.12 and 9.94 for water absorption and protein content, respectively. The QTL for water absorption was independent from the hardness locus.     

小麦旗叶与幼苗性状的QTL分析

为挖掘控制小麦幼苗性状与旗叶性状的QTL,并探讨两者的遗传基础,以京冬8号和矮抗58构建的RIL群体(207个家系)为材料,田间试验测定旗叶相关性状,水培试验测定幼苗期相关性状,通过完备区间作图对这些性状进行QTL研究.结果共检测到10个控制旗叶性状的QTL,单个QTL可解释1.98％～9.89％的表型变异,其中有6个...     

水稻胚芽鞘长度与抗旱性的关系及QTL定位

对由水稻品种珍汕97B和旱稻品种IRAT109构建的重组自交系195个株系的胚芽鞘长度及抗旱系数的研究表明,水分胁迫下水稻重组自交系群体的胚芽鞘长度与抗旱系数的相关系数为0.2206**。应用由213个SSR标记构建的遗传连锁图对控制胚芽鞘长度和抗旱系数的QTL进行了定位。检测到胚芽鞘长度和抗旱系数的主效QTL各为13个和5个,单个QTL对表型的贡献率为2.28%～22.65%;在第9染色体上两者的QTL出现在相同的分子标记区间（RM160-RM215）。检测到胚芽鞘长度和抗旱系数的互作位点分别为17对和3对,影响胚芽鞘长度的互作位点联合贡献率为5835%;影响抗旱系数的互作位点联合贡献率为11.93%。控制胚芽鞘长度和抗旱系数的QTL分别与其他研究中控制根系性状（深根干质量、根深、根长、根数等）的QTL位于相同的标记区间。     

扬麦17/ 宁麦18的F2群体穗部性状QTL定位

小麦穗部性状特别是穗顶部、基部结实性对穗粒数的建成及产量具有重要影响。为给QTL精细定位、基因克隆及穗部性状分子标记的开发和辅助选择奠定基础,本研究以扬麦17与宁麦18杂交获得的310个F₂群体及其衍生的F_2:3家系为材料,构建了一个由215个SSR标记组成的全长为1 717 cM的遗传连锁图谱,共覆盖19条染色体（1D和6A未涉及）,标记间平均距离为7.99 cM,并对6个穗部性状进行QTL定位。利用复合区间作图法共检测出22个QTL,分布在1A、1B、2B、2D、3B、3D、4B、5A、5B和7A染色体上。其中,穗顶部结实粒数QTL有7个,穗基部结实粒数QTL有2个,穗长QTL有5个,总小穗数QTL有3个,不育小穗数QTL有2个,穗粒数QTL有3个,表型贡献率为2.56%～13.66%。控制穗顶部和基部结实粒数QTL的增效基因来源于宁麦18,表明该品种可作为具有高产潜力的小麦育种材料加以利用。     

大豆对斜纹夜蛾抗生性基因的微卫星标记(SSR)的研究

以皖82-178(抗)×通山薄皮黄豆甲(感)组合衍生的重组近交系群体为材料,以幼虫重为抗性鉴定指标,对大豆抗斜纹夜蛾的基因(QTL)进行SSR分子标记研究.从大豆公共连锁图谱(Cregan et al.,1999)7个与抗虫性可能有关的连锁群上选取了103对SSR引物,鉴定亲本和RIL家系DNA,其中18对引物在RIL家系间表现出多态性.应用t测验和方差分析法分析SSR标记与性状的连锁,并以R2表示标记对性状变异的解释率.结果在D2、C2、H连锁群上分别找到一个与大豆对斜纹夜蛾抗性有关的SSR标记,即Satt135、Satt363、Satt442,单个标记对抗性变异的解释率分别为5.57%、2.89%、8.7%.     

甘蓝型油菜遗传图谱的构建及开花期的QTL分析

在由两个春性甘蓝型油菜双低品种DH401（早花）和Q2（迟花）的F1代植株通过小孢子培养所获得的DH（doubled haploid）群体中，应用SSR、SRAP及AFLP标记构建了一张遗传连锁图谱，并对开花期性状进行了数量性状座位（QTL）分析。在亲本间共检测到263个有多态性的遗传标记，其中SSR标记有88个、SRAP标记101个及AFLP标记74个。其中248个标记分布于19个连锁群，总遗传距离为1634.7 cM，标记间平均遗传距离为6.6 cM，标记偏分离比例达到27.4% (p<0.01)且主要集中在第4、5连锁群。应用QTLMAPPER 1.6在武汉、和政分别检测到2个和4个控制开花期的主效QTL位点，分别解释了68.63%和75.83的开花期表型变异，其中有2个主效QTL位点在这两地同时被检测到。另外也分析了影响开花期的上位效应并探讨了本研究结果在实际育种中的意义。     

大麦穗长和株高QTL的鉴定

为挖掘大麦穗长和株高的QTL位点,以1个大麦重组自交系（recombinant inbred line,RIL）群体（以J36528和BMJ89为亲本,包含125个F₁₀代）为材料,基于本课题组前期利用DArT标记构建的连锁图谱,结合4年2点共6个不同生态环境测得的穗长和株高表型数据,鉴定大麦穗长和株高QTL。结果表明,共鉴定到3个穗长QTL和2个株高QTL,分别分布在2H、3H、6H和7H染色体上,其中,穗长位点 Qsl.sicau-JB-2H在2个环境中被检测到,能够解释11.38%~14.66%的表型变异; Qsl.sicau-JB-7H在6个环境中均被检测到,能够解释35.10%~46.34%的表型变异;而 Qph.sicau-JB-6H仅在1个环境中被检测到,可解释17.99%的表型变异。株高位点 Qph.sicau-JB-6H在5个环境中均被检测到,能够解释16.36%~21.18%的表型变异;而 Qph.sicau-JB-3H仅在1个环境中被检测到,可解释15.40%的表型变异。本研究为解析大麦植株形态和产量性状遗传机制以及分子辅助育种奠定了基础。     

Mapping QTL for Heat-Tolerance at Grain Filling Stage in Rice

A mapping population of 98 lines (backcross inbred lines, BILs) derived from a backcross of Nipponbare/Kasalath// Nipponbare was planted at two experimental sites, Nanjing and Nanchang, and treated with high and optimal temperature during grain filling, respectively. The grain weight heat susceptibility index [GWHSI= (grain weight at optimum temperature-grain weight at high temperature) / grain weight at optimum temperature ×100] was employed to evaluate the tolerance of rice to heat stress. A genetic linkage map with 245 RFLP markers and a mixed linear-model approach was used to detect quantitative trait loci (QTLs) and their main effects, epistatic interactions and QTL×environment interactions (Q×E). The threshold of LOD score=2.0 was used to detect the significance of association between marker and trait. A total of 3 QTLs controlling heat tolerance during grain filling were detected, on chromosomes 1, 4 and 7, with LOD scores of 8.16, 11.08 and 12.86, respectively, and they explained the phenotypic variance of 8.94, 17.25 and 13.50 %, correspondingly. The QTL located in the C1100-R1783 region of chromosome 4 showed no QTL×environment interaction and epistatic effect, suggesting that it could be stably expressed in different environments and genetic backgrounds, and thus it would be valuable in rice breeding for heat tolerance improvement. This QTL allele, derived from Kasalath reduced 3.31% of the grain weight loss under heat stress. One located between R1613-C970 on chromosome 1 and the other between C1226-R1440 on chromosome 7, with additive effect 2.38 and 2.92%, respectively. The tolerance alleles of both these QTLs were derived from Nipponbare. Both of these QTLs had significant QTL×environment interactions, and the latter was involved in epistatic interaction also. Eight pairs of epistatic effect QTLs were detected, one pair each on chromosomes 1,2,3, 5, 7, 8, 10 and 12. The results could be useful for elucidating the genetic mechanism of heat-tolerance and the development of new rice varieties with heat tolerance during grain filling phase.