群体密度对夏玉米穗下茎秆性状及抗倒伏力学特性的影响

设置5个密度处理,2015～2016年研究种植密度对川中丘区夏玉米穗下茎节性状和抗倒伏力学特性的影响。结果表明,随群体密度增加,穗下由基部向上第2～5节节长增长;第3、5节7.50万株/hm~2密度处理较4.50万株/hm~2分别增加了19.04%、13.93%(2015)和22.84%和26.76%(2016);第6～8节变化不显著,穗下各节节粗变细。节干重、单位茎长干物质重、穿刺强度和压碎强度均随密度的增加而降低。相关分析结果表明,茎秆倒伏率与茎秆节间直径、茎秆干重、单位茎长干物质重呈极显著负相关,与种植密度、节间长度呈显著正相关;与第3～5节和第8节(穗下第1节)穿刺强度和压碎强度均呈极显著负相关,茎秆压碎强度和外皮穿刺强度相关系数为r=0.96**。     

种植密度对不同熟期玉米茎秆抗倒伏特性及产量的影响

以早熟品种陕单650和晚熟品种陕单609为材料,设置4个种植密度研究其对玉米茎秆倒伏特性和产量的影响。结果表明,陕单609和陕单650分别在90 180株/hm²和105 000株/hm²密度下子粒产量达到最高值15 110.0 kg/hm²和18 056.7 kg/hm²。与陕单609相比,陕单650在密植条件下茎节短而粗,抗倒伏能力强。随着密度的增加,玉米茎秆穿刺强度逐渐降低,同一节位下茎秆穿刺强度表现为陕单650大于陕单609,不同节位的穿刺强度均表现为第3节>第4节>第5节。相关分析显示,子粒产量与茎秆强度、节间粗、节间干重呈极显著负相关关系;倒伏率与茎秆强度、单位茎长干重、节间粗、节间干重呈极显著负相关关系,与节间长、株高、穗位高、穗位系数呈极显著正相关关系。早熟品种陕单650密植后茎秆节间短而粗,单位茎长干重较大,抗倒伏能力强,有较多的有效穗数和穗粒数,获得较高的产量。     

玉米雄穗相关性状QTL分析

以掖478和齐319构建染色体片段代换系群体（CSSLs），分析石家庄、新乡、昌平、顺义4个地点的雄穗主轴长（TL）和雄穗分枝数（TBN）的表型鉴定数据。结果表明，在2个以上环境中共检测到27个雄穗主轴长QTL，分布在1、2、3、4、5、7、8、9和10号染色体上，其中，1号染色体上雄穗主轴长QTL位点最多；共检测到23个雄穗分枝数QTL，分别位于1、2、4、6、7、8和10号染色体，其中，1号染色体上雄穗分枝数QTL位点最多。验证了北方春玉米环境稳定的3个雄穗主轴长QTL和10个雄穗分枝数QTL，发掘到黄淮海环境特异的5个雄穗主轴长QTL和3个雄穗分枝数QTL。在4个环境下均能检测到5个雄穗主轴长QTL（qTL1-3、qTL1-4、qTL2-1、qTL3和qTL4-2）和1个雄穗分枝数QTL（qTBN1-7），可为控制雄穗主要性状的基因克隆和机理解析提供参考。     

不同种植密度条件下玉米茎秆穿刺强度QTL分析

以四287与四144为亲本组配的188个F2:3家系为材料,分别于2013、2014年在2个种植密度下调查茎秆穿刺强度,采用复合区间作图法进行QTL分析,研究玉米茎秆穿刺强度在不同种植密度下的遗传机制。结果表明,在2个种植密度下,共检测到13个与茎秆穿刺强度相关的QTL,分布于玉米的第1、2、3、4、6、7、8、9染色体上,单个QTL可解释3.8%~11.8%的表型变异,位于第6染色体检测到的QTL在所有环境中均能稳定表达。     

种植密度与化学调控对春玉米茎秆性状及抗倒伏能力的影响

以迪卡 159为供试材料,设置 6.0×10⁴(D1)、 7.0×10⁴(D2)、 8.0×10⁴(D3)和 9.0×10⁴株/hm²(D4) 4个密度水平,在 8展叶期喷施化控剂玉多十(HK)和清水为对照(CK)2个处理,研究不同种植密度与化学调控技术对植株茎秆性状的影响。结果表明,随种植密度的增大,迪卡 159的株高、穗位高显著增高,茎秆节间长变长,茎粗变小,扁率增大,茎秆强度变弱。HK处理后,株高、穗位高显著降低, 4～5节位节间长大幅度减少,茎粗增加,扁率降低,茎秆强度增强,茎秆横折强度与穿刺强度在 3个时期均随种植密度的上升呈现整体下降趋势,并于乳熟期达到最大值。HK处理后,茎秆的横折强度与穿刺强度增强,其中, 4～5节位提升幅度最大。HK处理增加了灌浆期与乳熟期第 3节位的木质素与纤维素含量, D1、 D2、 D4密度下效果显著。倒伏率随种植密度的升高呈上升趋势; HK处理可以显著降低倒伏率, 4个密度下分别比对照降低了26.15%、 47.72%、 35.17%和33.82%。     

水稻穗芽相关性状的QTL定位

利用305个株系组成的源自籼稻品种中156和谷梅2号的重组自交系群体进行了水稻穗芽性状的QTL检测和遗传效应分析。以穗芽指数及相关指标作为穗芽性状的表型值,采用QTL Mapper 1.01统计软件进行QTL定位和上位性分析,共检测到控制穗芽指数的3个加性效应QTL,分别位于第2、9、11染色体上;控制穗芽速率的加性效应QTL 3个,分别位于第1、3、6染色体上;控制穗穗芽率的加性效应QTL 3个,分别位于第1、9、10染色体上;控制粒穗芽的加性效应QTL 2个,分别位于第9、11染色体上。还检测到3对影响穗芽指数的加性×加性上位性互作效应QTL;3对控制穗芽速率的上位性QTL和3对控制粒穗芽率的上位性QTL。     

基于温热BC1群体的农艺性状QTL定位

利用昌7-2与热带自交系CML451构建的BC₁群体开花期、株高以及产量相关性状进行QTL定位分析。通过复合区间作图方法共检测到与散粉期、抽丝期、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗轴粗、穗行数8个性状相关联的QTL 26个。控制散粉期的qDTP5被定位于第5染色体上的umc1523-bnlg1660标记区间,其解释了16%表型变异;控制株高的qPH3被定位于第3染色体上的bnlg1798-bnlg1852标记区间,解释了19.9%表型变异;控制穗位高的qEH10-2被定位于第10染色体上的umc1911-bnlg594标记区间,解释了13.4%表型变异;控制穗长的qEL10-2被定位于第10染色体的bnlg1250-bnlg594区间,解释了13%表型变异;控制穗粗的qED5、控制穗轴粗的qCD5、控制穗行数的qER5均被定位于第5染色体上的bnlg1660-bnlg1208区间,分别解释了18.1%、11.3%与21.8%表型变异;qED7定位于第7染色体上的umc1154-umc1799区间,与穗粗相关,解释了21.9%表型变异。     

玉米对亚洲玉米螟抗性的QTL分析

对玉米的亚洲玉米螟抗性进行遗传剖析对抗虫育种有重要意义。本研究以自330×K36的F2:3群体(114个家系)为材料,利用SSR标记对玉米的亚洲玉米螟抗性进行了数量性状位点(QTL)分析。结果表明,基于叶片侵害度性状检测到6个QTL,分别位于染色体4、6、7和10上;基于茎秆虫孔数性状检测到4个QTL,分别位于染色体1、5、8(2个)上;基于茎秆隧道长度性状检测到2个QTL,位于染色体1和8上;以隧道长度/虫孔数为鉴定性状检测到2个QTL,位于染色体7和10上。这些QTL所能解释的表型变异在10.3%～21.5%之间。大部分QTL的作用方式为部分显性。     

种植密度对不同耐密夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响

以耐密性不同玉米品种为材料,调查吐丝期暴雨大风后玉米倒伏情况,分析增密过程中不同夏玉米群体植株形态与茎秆力学变化规律。结果表明,随密度增加,大风后根倒率和茎折率显著增加,登海618的根倒率和茎折率显著低于浚单20。随着密度增加,玉米株高和穗位高增加,基部3~7节间均表现为节间伸长、变细,茎粗系数、穿刺强度、抗折力、压碎强度显著降低,两个品种表现一致。相关分析表明,根倒率和茎折率与节间长度、株高、穗位高和穗位系数正相关,与茎粗、茎粗系数和茎秆力学负相关。站秆率与倒伏率均与基部第3节间性状的相关性达显著水平。与浚单20相比,登海618具有较低的节间长度、株高、穗位高、穗位系数和较高的茎粗、茎粗系数和茎秆力学,抗倒性能较强。     

玉米株型性状的QTL定位

以玉米自交系L26和095组配的F2世代为作图群体,采用SSR分子标记技术和复合区间作图法对玉米茎粗等7个株型性状进行基因定位。共检出21个QTL,其中茎粗检测到1个位点(qSD1),穗位高、株高均检测到3个QTL位点(qEH1-qEH3、qPH1-qPH3),雄穗分枝数检测到5个QTL位点(qTBN1-qTBN5),叶片数检测到4个QTL位点(qLN1-qLN4),叶型系数检测到3个QTL位点(qLSC1-qLSC3),叶向值检测到2个QTL位点(qLOV1-qLOV2)。21个QTL中,qTBN1、qTBN4、qLN1、qLN3、qLN4这5个QTL解释表型变异率超过30％,表现出明显的主效QTL效应。研究还发现,有5个影响不同性状的QTL位于染色体上相同标记区间内或与相同标记连锁,分为Ch3-2和Ch8-1两个区段,表现出了成簇分布的特性。     

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...     

水稻耐金属离子胁迫的QTL分析

【目的】 本研究旨在筛选与水稻苗期耐不同金属离子连锁的分子遗传标记,为探讨水稻耐不同金属离子胁迫的遗传研究提供参考。【方法】 以典型籼粳交(春江06/台中本地1号)双单倍体(DH)群体为材料,系统考查该群体及其双亲耐4种金属离子(Fe²⁺、Cd²⁺、Al³⁺、Na⁺)胁迫的情况,利用业已构建并完善的该群体加密的分子连锁图谱,对耐这4种金属离子胁迫的QTL进行检测分析。另外,利用实时定量PCR技术检测处理前后相关基因的表达变化情况。【结果】 发现耐各种金属离子胁迫的QTL共8个,分别位于水稻第1、2、4、6、9、10和11染色体上,其中Fe²⁺处理后检测到的QTL贡献率最大,达到24.47%(阈值为7.78),位于第1染色体上RM1297–RM1061,同时对该区间与耐胁迫相关基因的表达分析发现这些基因在处理前和处理后表达水平存在不同程度的差异;Cd²⁺处理后检测到1个QTL,位于第1染色体上;Al³⁺处理后检测到QTL共5个,分别位于第2、4、6、10、11染色体上;Na⁺处理后检测到QTL有1个,位于第9染色体上。【结论】 根据不同金属离子胁迫处理后DH群体的表型差异进行QTL分析,发现耐各种金属离子胁迫的QTL共8个,并初步定位于各染色体的遗传标记区间,这为精细定位并克隆相应QTL,进而探明水稻耐金属离子胁迫QTL的分子调控机制奠定了基础。     

水稻籼粳交DH群体中影响白背飞虱抗虫性QTL的检测

分析了水稻籼粳交加倍单倍体(DH)群体中影响白背飞虱抗虫性和感虫性的QTL.虽然DH株系的亲本窄叶青8号和京系17没有拒取食抗性,但是白背飞虱在6个DH株系中的取食受到了强烈的抑制,可能属超亲分离.在第3染色体的粳型片段中检测到1个影响蜜露分泌的微效QTL.粳稻亲本京系17具有杀卵抗性.DH株系中的杀卵特性是通过叶鞘上杀卵反应产生的坏死症状表现的.在DH株系分蘖早期和中期,将4个杀卵作用的QTL定位在第1、2、6和8染色体的粳型片段上.出现在分蘖中期的另一个QTL被定位在第9染色体的籼型片段上.在分蘖盛期至孕穗期,杀卵位点减少至2个.整个试验期间对每个DH株系的最高杀卵级别的分析显示,在染色体2、6和9上共有4个QTL.两个主效QTL位于近邻第6染色体的粳型片段.在第1、3和5染色体上检测到3个影响第2代白背飞虱若虫密度的QTL.第3染色体上起主要作用的QTL源自粳稻亲本;第5染色体上的微效QTL源自籼稻亲本.两个白背飞虱为害的QTL位于第8和第10染色体的籼型片段,另一个QTL位于第3染色体的粳型片段.这些QTL被认为与水稻品种对白背飞虱田间抗性表达有关.     

应用DNA标记分析稻飞虱的抗性基因

简要地回顾了水稻抗飞虱的遗传位点定位和作图的新进展.来自具有不同基因组的野生稻渗入系的4个抗褐飞虱基因Bph 1、 bph 2、 bph 4和Bph 9,以及4个暂定名抗褐飞虱基因Bph 10(t)、bph 11(t)、bph 12(t)和Bph 13(t),目前已被定位于水稻12条染色体中的5条.其中,Bph 1、 bph 2、 Bph 9和Bph 10(t)在水稻第12染色体的长臂上形成1个连锁区段,位于bph 2位点附近约25 cM.检测出几个对田间抗性和杀卵作用有影响的QTL.抗白背飞虱基因Wbph 1、 Wbph 2和Wbph 6(t)已经或暂时定位了.粳稻中对白背飞虱具有杀卵抗性的QTL已进行了详细的分析,在第6染色体的短臂上检测到有效的QTL,在同一位点鉴定出1个显性的杀卵基因Ovc.在杀卵基因Ovc存在时,第1染色体上的1个QTL和第5染色体上的2个QTL增加白背飞虱的卵死亡率.用DNA标记进行QTL作图可以加深人们对作物抗虫性中复杂的生理和遗传机理的理解.标记辅助选择可以加速培育具多基因抗虫性的作物,还可以将野生种中的有利抗虫特性转入改良品种中,增加作物抗虫性的持久性和遗传多样性.     

低氮逆境下玉米产量及相关性状QTL整合与一致性分析

通过收集国内外玉米在低氮逆境条件下产量及相关性状的QTL定位信息,采用元分析方法,借助玉米IBM2遗传图谱进行了QTL整合及一致性QTL分析。结果表明:基于国内外多个定位群体定位的85个QTL呈簇状分布在10条染色体上,一些QTL簇集是由控制同一个性状的QTL聚集而成,多个QTL簇由控制产量相关的不同性状的QTL组成;确定了11个低氮逆境条件下一致性的产量性状QTL,其中1个子粒产量一致性QTL位于第5染色体上,6个百粒重一致性QTL位于第1、第5染色体上,4个穗粒数一致性QTL位于第8染色体上。     

不同生态环境下水稻穗部性状QTL鉴定

【目的】发掘与产量相关的穗粒性状QTL对进一步克隆和利用高产基因具有重要意义。【方法】以超级粳稻龙稻5号和典型高产籼稻中优早8号杂交衍生的重组自交系群体为试材,在4种环境下对穗部性状进行比较和QTL分析。【结果】共检测到63个穗部性状QTL,分布于除第9染色体外的11条染色体上。在4个环境下分别检测到27、27、18和35个QTL。其中,16个QTL能在2个环境下被检测到,12个在3个以上环境下稳定表达,分别占QTL总数的25.40%和19.05%;第1、3、4和5染色体的多效QTL簇能在不同环境下稳定表达,对穗部性状具有明显的调控作用。【结论】第3染色体STS3.3-STS3.6区间的qSNP3、第4染色体RM5688-RM1359区间的qSNP4.1是2个新的稳定表达的多效性QTL簇。此外,上位性效应是调控穗部性状的重要组分。     

基于SRAP和SSR标记的小麦品质相关性状的QTL定位

为了对小麦品质相关性状进行QTL定位,以两个品质性状差异较大的小麦品种西农981和陕麦159构建的169株F2群体和F2:3家系为材料,利用SRAP标记和SSR标记进行遗传图谱构建,并通过完备区间作图法对杨凌及三原两个环境下籽粒的粗蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量和Zeleny沉降值进行QTL定位。结果表明,在两个环境下共检测到33个与品质性状相关的QTL,其中11个为粗蛋白含量QTL,分布于1A、3A、5A、6A、2B和4B染色体上,可解释表型效应的0.69%~2.48%;7个为淀粉含量QTL,分布于1A、6A、4B和2D染色体上,可解释表型变异的2.94%~6.99%;12个为湿面筋含量QTL,分布于1A、3A、5A、6A、2B、3B和4B染色体上,可解释表型变异的0.58%~2.37%;3个为Zeleny沉降值QTL,分布于3A、1B和3B染色体上,可解释表型变异的2.72%~11.31%。同时,在1A、3A、5A、6A、2B、4B染色体上存在粗蛋白质含量、淀粉含量和湿面筋含量QTL富集区,在后续研究中可重点关注。