栽培稻与普通野生稻BC1群体分子连锁图的构建和株高的QTL分析

本研究用江西东乡普野和桂朝2号的115株BC1群体，构建了一个长度为1418．2cM，包含120个RFLP标记的遗传图谱，标记间的平均距离为11．8cM。该图谱除第1染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外，其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致。该图谱为定位载、野之间重要的分类性状和农艺性状以及进一步研究野生稻进化到栽培稻的分子进化机理奠定了基础。利用该图谱，对控制株高的QTLs分析结果表明，控制株高有6个QTLs，他们分别位于第1，3，4，5，8和9染色体上，其中位于第1染色体C955－R1613间为1个主效基因，并对主效基因的来源进行了讨论。最后作者提出，在野生稻驯化为栽培稻的过程中，株高由高变矮是微效基因突变与主效基因突变相结合并通过长期积累而成的。     

利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率QTLs

【目的】利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率,为能更好地挖掘和利用野生稻中控制穗结实率基因的QTL位点提供参考。【方法】分别以广西普通野生稻资源Y03为父本和栽培稻品种日本晴为母本,经过杂交构建包含142个单株的F2定位群体,然后利用覆盖水稻基因组的184对SSR分子标记,采用复合区间作图法(CIM),以LOD=2.5为阈值检测控制结实率的QTL。【结果】共检测到3个影响结实率的QTL。其中,2个QTL位于第1染色体,1个QTL位于4号染色体上,并分别命名为q SSR1-1,q SSR1-2和q SSR4-1。q SSR1-1位于第1染色体RM486~RM5501,表型贡献率为14.49%;q SSR1-2位于第1染色体RM102~RM315,表型贡献率为8.63%;q SSR4-1位于第4染色体RM252~RM119,表型贡献率为8.27%。对结果进行分析还发现,在3个QTL位点上来源于野生稻亲本Y03的等位基因均有利于提高水稻结实率。随后,根据获得的主效QTL定位信息最终开发出与水稻结实率性状紧密连锁、可用于分子育种的分子标记RM119。【结论】发掘的新QTL和性状连锁标记可为水稻产量性状QTL的发掘和分子标记辅助选择育种提供重要的基因资源和分子选择工具。     

水稻DH群体苗期耐低氮能力QTL定位分析

利用云南元江普通野生稻与优良籼稻品种"特青"构建的DH群体的139个家系,采用单标记分析法对DH群体中与耐低氮能力相关的QTL进行分析.以株高、鲜重和干重的平均抑制率作为指标,检测到7个与耐低氮相关的QTL,分别位于第4、5、7、10染色体上,在"特青"中定位到1个耐低氮QTL,在野生稻中定位到6个耐低氮QTL.其中,位于第4染色体RM307、RM335和RM303,第5染色体RM440,以及第7染色体RM481和RM172附近的QTL位点,来源于野生稻的等位基因表现为耐低氮胁迫;位于第10染色体RM222附近的QTL位点,来源于栽培稻"特青"的等位基因表现为耐低氮胁迫.检测到的QTL的贡献率均较小,没有定位到主效QTL.     

利用水稻F_2群体对其抽穗期和株高的QTL定位

利用遗传作图群体对水稻抽穗期和株高进行QTL定位,以明确控制性状的基因,揭示性状的遗传机制。将粳型品种月之光与籼型品种明恢63杂交(月之光×明恢63),获得一个含189个家系的F2遗传作图群体;利用该群体建立含127个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱覆盖12条染色体,连锁群总长度2 123cM,标记间平均距离16.7cM。F2群体抽穗期和株高均表现为连续的数量变异,呈正态分布,且出现明显的双向超亲分离,抽穗期和株高之间呈现极显著的正相关。以QTL作图软件Cartgrapher 2.5对F2群体抽穗期和株高性状进行了QTL定位分析,共定位到4个与抽穗期相关的QTLs,分别分布于第1、6、8、12号染色体上,第8号染色体上的qHD8 LOD值为10.70,贡献率达48.0%,是主效基因,与已克隆的DTH8在相近位置,可能是DTH8。定位到4个与株高相关的QTLs,分别位于第1、3、8、12号染色体上,表型贡献率为6.3%～21.1%,第1号染色体上检测到的qPH1能解析21.1%的表型变异,是主效基因,位于矮秆基因sd1附近,可能是sd1。定位到的这些QTLs是进行分子标记辅助选择改良相应性状的候选基因位点。     

野生稻渗入系苗期耐铝QTL定位分析(英文)

本研究以元江普通野生稻与优良栽培稻亲本特青配制的野生稻染色体片段代换系为材料,在幼苗生长阶段,利用室内、室外株高、干重抑制率的表型数据检测与耐铝相关的QTL,分别检测到11、18、14和5个与耐铝相关的QTL,分布于不同的染色体上,室内、室外株高抑制率的表型数据检测结果表明,位于第8染色体RM38附近和第12染色体RM277附近贡献率较大,分别为12%和11%,分析是主效QTL。室内、室外干重抑制率的表型数据检测到的最大QTL的贡献率分别只有9%和8%,未检测到主效QTL。重复检测到的QTL分布于第7、8、9、11和12染色体上。第8染色体上有2个QTL,其中RM310附近的QTL被三次重复检测到,其余的被检测到二次,分析这些QTL是稳定的QTL。     

利用2个相关群体定位和比较水稻株高与抽穗期QTL

利用一个共同亲本构建的2个重组自交系群体对控制水稻株高和抽穗期进行基因定位和比较分析。结果表明:2个群体共定位到11个控制抽穗期的数量性状位点(QTLs)和11个株高QTLs。控制抽穗期的主效QTL在珍汕97/南洋占群体内位于第7染色体RM500-RM445标记之间;在珍汕97/德陇208群体内定位于第7染色体RMRG4499-RM445标记之间。而控制株高的主效QTL在2个群体中分别定位于第1染色体RM472-RM104之间和第7染色体MRG4499-RM445之间。比较定位结果发现,抽穗期主效QTL在2个群体内都被定位于第7染色体中部位置并且有共同标记RM445,很有可能是同一个基因。说明抽穗期是由主效QTL控制的数量性状,遗传稳定。株高主效QTL在珍汕97/南洋占群体内被定位于第1染色体接近末端标记RM104附近。在珍汕97/德陇208群体内则定位于第7染色体,与该群体控制抽穗期QTL共享RM445标记。     

利用野栽分离群体定位水稻粒型相关QTL

【目的】挖掘水稻粒型相关QTL位点可为水稻的粒型遗传机制研究和优质化分子育种提供理论基础。【方法】以广西普通野生稻高代自交系材料ZY03为父本,栽培稻品种日本晴为母本,通过常规杂交获得包含160个单株的F_2分离群体,并开展粒长、粒宽及粒长宽比等粒型性状的调查。利用分布于水稻12条染色体上的184个SSR标记对F_2群体单株进行分子检测。应用MAPMAKER EXP 3.0软件进行数据分析,构建分子标记连锁图。应用QTLmapping3.0软件,采用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM),以LOD=2.5为阈值检测控制粒长、粒宽和粒长宽比等性状的QTL。【结果】在F_2群体中,目标性状呈现连续变异,有明显的双向超亲分离现象。共检测到与粒型相关的QTL 3个,其中1个粒长QTL位于第5染色体RM405~RM548区间内,被命名为qGL5.1,表型贡献率为10.68%,加性效应为0.02;在第1染色体RM5501~RM486区间内检测到1个控制粒宽的QTL,被命名为qGW1.1,表型贡献率为10.56%,加性效应为0.34;在第5号染色体RM405~RM548区间检测到1个控制粒长宽比的QTL,被命名为qLWR5.1,表型贡献率为14.77%,加性效应为0.12。上述所有QTL的增效等位基因均来自于亲本ZY03。其中,粒长QTL qGL5.1与粒长宽比QTL qLWR5.1位于同一标记区间内。【结论】从野栽分离群体挖掘到3个野生稻的粒型QTL位点,定位结果可用于下一步主效QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种。     

高油玉米突变体穗位高与株高的QTL定位

以EMS诱变获得的高油玉米(Zea mays L.)突变体ce03005为材料,对植株的穗位高和株高进行了遗传分析.通过随机区组试验设计,分析玉米167个BC1S1家系的穗位高和株高的变化.利用101对共显性引物构图,构图长度为1611.7cM,标记间平均距离为15.9 cM.用复合区间作图法进行数量性状位点(QTL)分析,共检测到3个控制稳位高的主效QTL和1个微效QTL,分别位于1号和2号染色体上,单个控制穗位高QTL的贡献率变幅为4.42％～15.42％;检测到2个控制株高的主效QTL和1个微效QTL,分别位于1号和4号染色体上,单个控制株高QTL的贡献率变幅为7.89％～12.53％.     

水稻DH群体苗期耐低磷QTL分析

利用栽培稻优良品种＂特青＂与元江普通野生稻配制的DH群体139个家系构建连锁图谱,采用蛭石进行水稻幼苗培养,待第2片叶完全展开时进行低磷（1/5P）胁迫处理;处理15d后,以苗期株高、鲜重及干重的平均抑制率作为考察水稻苗期耐低磷胁迫指标,用于QTL定位分析。结果表明,共检测到7个与低磷胁迫相关的QTL,分别位于第8、第9、第11及第12染色体上,即RM339和RM210（Chr 8）、RM105和RM201（Chr 9）、RM202和RM260（Chr 11）、RM277（Chr 12）均来源于野生稻的等位基因QTL位点,表现为耐低磷胁迫,贡献率为8%～20%,加性效应为37.53%～78.23%;RM339及RM105附近的QTL,加性效应及贡献率均较大,可能是主效QTL。     

药用野生稻抗源对褐稻虱的抗性遗传及利用研究

利用广谱高抗褐稻虱的药用野生稻（CC染色体组）与感虫栽培稻（AA染色体组）品种进行远缘杂交，通过幼胚培养获得绿苗，经过4代回交和4代自交，成功地将抗性基因转移到栽培稻中，获得了高世代B4F4株系。对其亲本和后代的鉴定结果表明，药用野生稻抗性受1对显性主效基因控制；其抗性基因与药用野生稻主要农艺性状没有连锁遗传关系。     

利用野生稻高代回交群体分析水稻农艺性状QTL

本研究用来源于马来西亚的普通野生稻(IRGC-105491)与珍汕97B杂交并回交构建148个株系的高代回交群体(BC_2F_4),用152个均匀分布的SSR标记构建了分子遗传连锁图,其图谱长为1 342.1 cM,相邻标记间距为8.8 cM.利用该群体检测定位到影响株高、生育期、穗数、穗长及千粒重、粒长、粒宽等农艺性状的27个QTL;在这些QTL中约有59%有利基因来源于野生稻.野生稻中有利基因的发掘和利用将为分子标记辅助培育水稻新品种奠定基础.     

用2个不同来源的DNA探针构建水稻RFLP连锁图谱(英文)

基于籼稻品种圭 6 30与粳稻品种台湾粳杂交产生的一个包含 111个株系的加倍单倍体 (DH)群体 ,构建了一个水稻 RFL P连锁图谱 .该图谱 (记为 DH图谱 )含有 175个 RFL P座位 ,全长 12 2 4 .6 c M,相邻标记间平均距离 7.0 c M.用于 RFL P分析的探针选自分别由日本水稻基因组计划 (RGP)和美国康耐尔大学 (CU)构建的 2个水稻图谱 .9个染色体区域发现明显的偏分离 ,但 DH图谱与 RGP和 CU图谱之间仍表现出较好的共线性 .因此 ,DH图谱可以作为那 2张图谱之间遗传信息相互沟通的桥梁 .本图谱还可用于对水稻中控制重要农艺性状的数量性状基因座的定位和分析     

利用水、旱稻DH系定位产量性状的QTL及其环境互作分析

 为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响，以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料，利用已构建的水稻分子连锁图（其中94个RFLP标记和71个SSR标记），在水田、旱田栽培条件下，定位了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状的QTL。结果表明，水田条件共检测到11个加性QTL和13对上位性QTL，旱田条件下检测到18个加性QTL和17对上位性QTL，其中控制千粒重的2个加性QTL和1对上位性QTL及控制有效穗数的1个加性QTL在水田、旱田条件下都检测到。 检测到11个控制产量性状QTL区域存在一因多效或紧密连锁,其中3个区域也是控制根系性状QTL的热点区。 发现8个加性QTL和8对上位性QTL对表型变异贡献率（以下简称贡献率）大于10％（其中4个加性QTL和5对上位性QTL为旱田条件下检测到），这些高贡献率QTL特别是旱田条件下的高贡献率QTL对旱稻产量性状分子育种具有一定的指导作用。     

冷水胁迫下水稻分蘖期耐冷性状QTL定位研究

以黑龙江地区高产优质水稻品种东农422和耐冷性强水稻品种空育131为亲本,构建F2 3代180个家系为作图群体.在分蘖期17℃人工冷水胁迫下,进行水稻耐冷性鉴定.以SSR标记构建分子连锁图谱为基础,根据微卫星标记间的距离和顺序绘制一个包含75个SSR标记的遗传连锁图谱.构建的连锁图谱总共覆盖水稻基因组约1351.7 cM,标记间平均距离为19.04 cM.对水稻分蘖期的苗高、分蘖数、地上部生长量、叶绿素含量及其冷水反应指数(CRI)进行数量性状基因座(QTLs)的定位研究.结果表明,上述性状经冷水胁迫后,在F3家系群中均表现为单峰的连续分布,推断分蘖期耐冷性是由主效基因和微效基因共同控制的数量性状.共检测到与冷水胁迫下分蘖期苗高、分蘖数、地上部生长量和叶绿素含量及其冷水反应指数相关的QTL 21个,分布于第2、3、5、6、7、8和12条染色体上.     

Molecular Mapping QTLs for Gel Consistency in Rice

A population of 152 recombinant inbred lines (RIIs) derived from a cross between CT9993, a japonica rice with hard consistency (GC) and Khoa Dawk Mali105 (KDML 105 ), a famous Thai rice(Oryza sativa L. ) with medium GC, was used for GC quantitative trait loci (QTLs) analysis. Three linkage maps were constructed with RFLP, AFLP and microsatellite (SSLP) markers. The first one consists of 83 RFLP markers with 17.53 cM of an average distance between markers. The second one consists of 83 RFLP and 69 AFLP markers with 13.22 cM average distance between markers and the third one consists of 83 RFLP, 69 AFLP and 15 SSLP markers, and has an average distance of 12.98 cM between markers. Based on these three maps, QTLs conferring GC were analyzed. The results show that GC is mainly controlled by two linked loci,which are located at the two flanks of RFLP marker R2170 on chromosome 3. The distance between the two linked QTLs is 25 cM and the two QTLs were determined by a LOD scores larger than 16.0. The number of minor QTIs controlling GC varies from 4- 9 in the three different linkage maps.     

QTL analysis for plant height and fine mapping of two environmentally stable QTLs with major effects in soybean

Plant height is an important agronomic trait, which is governed by multiple genes with major or minor effects. Of numerous QTLs for plant height reported in soybean, most are in large genomic regions, which results in a still unknown molecular mechanism for plant height. Increasing the density of molecular markers in genetic maps will significantly improve the efficiency and accuracy of QTL mapping. This study constructed a high-density genetic map using 4 011 recombination bin markers developed from whole genome re-sequencing of 241 recombinant inbred lines (RILs) and their bi-parents, Zhonghuang 13 (ZH) and Zhongpin 03-5373 (ZP). The total genetic distance of this bin map was 3 139.15 cM, with an average interval of 0.78 cM between adjacent bin markers. Comparative genomic analysis indicated that this genetic map showed a high collinearity with the soybean reference genome. Based on this bin map, nine QTLs for plant height were detected across six environments, including three novel loci (qPH-b_11, qPH-b_17 and qPH-b_18). Of them, two environmentally stable QTLs qPH-b_13 and qPH-b_19-1 played a major role in plant height, which explained 10.56–32.7% of the phenotypic variance. They were fine-mapped to 440.12 and 237.06 kb region, covering 54 and 28 annotated genes, respectively. Via the function of homologous genes in Arabidopsis and expression analysis, two genes of them were preferentially predicted as candidate genes for further study.     

QTL Detection and Epistasis Analysis for Heading Date Using Single Segment Substitution Lines in Rice(Oryza sativa L.)

Heading date of rice is a key agronomic trait determining cultivated areas and seasons and affecting yield. In the present study, five primary single segment substitution lines with the same genetic background were used to detect quantitative trait loci(QTLs) for heading date in rice. Two QTLs, q HD3 and q HD6 on the short arm of chromosome 3 and the short arm of chromosome 6, respectively, were identified under natural long-day(NLD). Nineteen secondary single segment substitution lines(SSSLs) and seven double segments pyramiding lines were designed to map the two QTLs and to evaluate their epistatic interaction between them. By overlapping mapping, q HD3 was mapped in a 791-kb interval between SSR markers RM3894 and RM569 and q HD6 in a 1 125-kb interval between RM587 and RM225. Results revealed the existence of epistatic interaction between q HD3 and q HD6 under natural long-day(NLD). It was also found that q HD3 and q HD6 had significant effects on plant height and yield traits, indicating that both of the QTLs have pleiotropic effects.     

利用染色体片段置换系定位水稻粒型QTL

水稻粒型是衡量稻米外观品质的重要指标之一,鉴定和定位水稻粒型QTL对开展水稻粒型分子育种具有重要意义.本研究以8个染色体片段置换系为材料,选用分布水稻12条染色体上的153个SSR标记检测染色体片段置换系的置换片段,采用代换作图法对控制水稻粒型的3个主效QTL进行定位.结果表明:153个SSR标记中有104个标记在亲本间具有多态性,多态率为68.0%;8个染色体片段置换系在第3和第5染色体分别有6个和2个置换片段,置换片段长度分别为14.8 cM、16.6 cM、 15.5 cM、18.9 cM、29.1 cM、35.0 cM、17.9 cM 和17.0 cM,平均长度为20.6 cM;8个置换片段上共鉴定出3个粒型QTL,控制粒长的qGL-3-1 和qGL-3-2分别被界定在水稻第3染色体RM5551与RM6832及RM6832与RM3513之间,遗传距离分别为14.8 cM和5.3 cM的范围内,控制粒宽的qGW-5被界定在水稻第5染色体RM267与RM169之间遗传距离约11.7 cM的范围内.利用染色体片段置换系能准确地定位水稻粒型QTL,qGL-3-1、qGL-3-2和qGW-5的鉴定和初步定位为其进一步精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础.     

Construction of a high-density adzuki bean genetic map and evaluation of its utility based on a QTL analysis of seed size

Adzuki bean(Vigna angularis(Willd.) Ohwi Ohashi) is an annual cultivated leguminous crop commonly grown in Asia and consumed worldwide. However, there has been limited research regarding adzuki bean genetics, which has prevented the efficient application of genes during breeding. In the present study, we constructed a high-density genetic map based on whole genome re-sequencing technology and validated its utility by mining QTLs related to seed size. Moreover, we analyzed the sequences flanking insertions/deletions(In Dels) to develop a set of PCR-based markers useful for characterizing adzuki bean genetics. A total of 2 904 markers were mapped to 11 linkage groups(LGs). The total length of the map was 1 365.0 cM, with an average distance between markers of 0.47 cM. Among the LGs, the number of markers ranged from 208(LG7) to 397(LG1) and the total distance ranged from 97.4 cM(LG9) to 155.6 cM(LG1). Twelve QTLs related to seed size were identified using the constructed map. The two major QTLs in LG2 and LG9 explained 22.1 and 18.8% of the total phenotypic variation, respectively. Ten minor QTLs in LG4, LG5 and LG6 explained 3.0–10.4% of the total phenotypic variation. A total of 9 718 primer pairs were designed based on the sequences flanking In Dels. Among the 200 selected primer pairs, 75 revealed polymorphisms in 24 adzuki bean germplasms. The genetic map constructed in this study will be useful for screening genes related to other traits. Furthermore, the QTL analysis of seed size and the novel markers described herein may be relevant for future molecular investigations of adzuki bean and will be useful for exploiting the mechanisms underlying legume seed development.