玉米耐旱相关性状的QTLs研究

干旱是影响玉米生产的主要非生物胁迫因素之一,所以玉米的耐旱性遗传改良是玉米育种的一个重要目标.随着DNA标记的应用可鉴定玉米耐旱相关性状的QTLs,为分子标记辅助育种奠定基础,给玉米耐旱性的遗传改良提供一个新的途径.本文综述了玉米耐旱相关性状QTLs的研究现状和应用并对玉米耐旱QTLs深入研究的方向作出了展望.     

玉米耐旱相关性状的QTLs研究

干旱是影响玉米生产的主要非生物胁迫因素之一，所以玉米的耐旱性遗传改良是玉米育种的一个重要目标。随着DNA标记的应用可鉴定玉米耐旱相关性状的QTLs，为分子标记辅助育种奠定基础，给玉米耐旱性的遗传改良提供一个新的途径。本文综述了玉米耐旱相关性状QTLs的研究现状和应用并对玉米耐旱QTLs深入研究的方向作出了展望。     

干旱胁迫和氮素形态对豌豆根系生长的影响

研究干旱胁迫和氮素形态对豌豆根系生长的影响,以期为旱农区豌豆的生长调控提供理论依据。采用盆栽方法,研究了2 种氮素形态下55%的土壤相对含水量进行15 天干旱胁迫对不同时期豌豆根系生长的影响。结果表明,氮素对根系生长的影响因形态而异,硝态氮有利于促进正常供水下根系的伸长生长,铵态氮有利于提高不同水分条件下的根直径。干旱胁迫对根系生长的影响也因氮素形态而异,3 种胁迫方式均显著降低了胁迫期间及花荚盛期硝态氮营养下的根长、根体积、根表面积;干旱胁迫有利于降低成熟期根系的衰败速率,产生了等量补偿或超补偿效应。综上所述,硝态氮营养有利于促进豌豆根系生长,孕蕾期干旱胁迫后复水对成熟期根系生长的补偿效果最好。     

干旱胁迫下玉米根系活力和膜透性的变化

研究了干旱胁迫下盆栽玉米叶片含水量，根系活力和质膜透透性的变化，结果表明：干旱胁迫下，玉米叶片相对含水量下降，叶片及根系质膜透性上升，根系活力下降，并且，下部幼根的质膜透性比上部老根上升快，同时其活力下降也快于上部老根。     

水稻抗旱性相关性状的QTLs定位研究进展

本文从水稻抗旱性、根系形态性状、生理性状等方面,介绍了近年来水稻抗旱性及相关性状的数量性状基因定位(Quantitative trait loci,QTLs)的研究进展,并比较了不同群体和环境条件下所定位的抗旱性相关性状的QTLs位点、标记及其在染色体上的分布和特点,同时对水稻抗旱性相关性状QTLs的比较基因组学研究及应用基因工程进行水稻抗旱性研究进行了阐述。旨为我国水稻抗旱性遗传育种及基因组研究提供信息和理论依据。     

干旱胁迫对不同玉米品种生长性状及产量的影响

旨在探究不同干旱胁迫程度对东北半干旱地区玉米生长性状及产量的影响,为深入研究玉米抗旱的生理机制奠定理论基础.采用抗旱棚微区试验,选用3种不同耐旱程度的玉米品种,于玉米拔节期、抽雄期及灌浆期分别设置正常供水(CK)、轻旱(LS)、中旱(MS)、重旱(SS)及持续干旱处理(S)5个水分梯度,综合性分析不同干旱胁迫程度对3个...     

水稻幼苗活力相关性状的QTLs定位和上位性分析

以籼粳交IR64/Azucena的DH群体109个株系为研究材料, 在黑暗条件下, 通过适温(25～28℃)和低温逆境(16～19℃)对该DH群体的种子进行发芽试验, 测定幼苗中胚轴长度、芽鞘长、根长、苗高等幼苗活力的相关性状. 采用QTLMapper统计软件检测控制这些性状的加性效应QTLs和加性×加性上位性QTLs, 共检测到24个加性效应QTLs和17对上位     

前期干旱胁迫对春玉米产量和品质研究的影响

以玉米品种嫩单13为供试材料,在拔节期、大喇叭口期、拔节期＋大喇叭口期3个时期进行了干旱胁迫试验,分析前期干旱对生育后期的绿叶面积、植株干物重以及子粒产量和品质的影响。试验表明,前期干旱胁迫使绿叶面积、干物重和子粒产量都不同程度的减小。     

基于连续小波变换估测干旱胁迫下玉米籽粒产量

利用高光谱遥感技术监测作物水分状况和籽粒产量,对于调控作物生长、优化水分管理和改善产量形成具有重要意义。本研究玉米品种选用正红505,于2018—2019年在四川雅安和仁寿的试验田设置4个水分处理(正常水分、轻度、中度和重度干旱),分析玉米在拔节期(V6)、抽雄期(VT)和灌浆期(R2)的冠层含水量(canopy water content,CWC)与籽粒产量的定量关系,利用植被指数和连续小波变换对光谱反射率数据进行处理,采用线性回归方法构建CWC定量反演模型,进一步探索以CWC为桥梁建立的玉米籽粒产量的预测模型效果。结果表明,(1)利用小波特征构建的CWC估测模型的预测效果高于植被指数,V6、VT和R2期分别以小波特征gaus3_770,64、rbio3.3_1635,2和rbio3.3_838,2构建的线性回归模型检验精度较高,R²分别为0.770、0.291和0.233。(2) CWC与玉米籽粒产量间建立的线性回归模型均达极显著水平(P<0.01),V6、VT和R2期的R²     

应用分子标记研究水稻根系形态特征数量性状位点

通过水培试验测定水稻F3群体((Palawan×IR42)137株系的幼苗根体积、根表面积、相对根粗、最大根长和根数等根系形态特征。借助由该组合的F2群体所构建的RFLP标记连锁图,通过方差分析检测与根系形态特征表型值相关连的分子标记位点,共测得7个标记位点分别与3个表型性状关连。其中位于2号染色体上的2对连锁标记位点RG139与RZ     

Identification of QTLs for Drought Resistance of Maize Germination and Seedling Development

In most maize-growing areas yield reductions due to drought have been observed （Frova et al., 1999; Li et al., 2003; Ribaut et al., 1997; Sari-Gorla et al., 1999）. Seed germination and early seedling growth is the primary stage for maize development. The ability of seeds to germinate rapidly and uniformly under water stress is desirable for maize production. In this study, a F9 RIL （recombinant inbred line） population was developed by crossing a drought-tolerant inbred line with a drought-susceptible one （Huangzaosi/Mol7）. Using this population, SSR linkage map was constructed with a total of 101 SSR markers covered 1 422.7 cM and average SSR marker density 15.6 cM. The map was in high consistence with published IBM map（www.maizedb.org）. QTLs analysis was conducted for germination drought tolerance index （GDTI） measured as germination index （GI） under water stress （WS）/GI under well watered（WW） condition using hydroponics method, and seedling drought tolerance index （SDTI） measured as water content of seedling under WS/water content of seedling under WW（Tuberosa et al.     

高产棉花品种泗棉3号产量及其构成因素的QTL标记和定位

利用我国长江流域大面积种植的高衣分、高产品种泗棉3号和西班牙陆地棉栽培品种Carmen,构建RIL作图群体,在3个环境中进行产量及其构成因素的QTLs标记和定位,研究了泗棉3号高产特性的分子机理。用2 523对SSR引物,进行双亲的多态性检测,其中62对（2.46%）有多态性,它们共产生65个稳定的多态性位点。通过复合区间作图,共检测到1个单株果节数、1个铃重、2个籽指、1个衣指和1个百粒籽棉重等8个产量构成因素的QTLs。单标记分析还在多环境中检测到17个产量构成因素的QTLs。与这些QTLs紧密连锁的分子标记可以用于对产量及其构成因素的分子标记辅助选择。     

大田环境下玉米抗旱相关性状QTL定位

干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F2:3家系定位群体,于2011年在湖南省作物研究所和长沙县高桥镇,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定。所考察性状包括抽雄至吐丝间隔、株高、千粒重和产量,用抗旱系数来衡量抗旱性。结果表明,110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1 cM,标记间平均距离11.33 cM。抗旱相关性状定位的QTL介于8～14个,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异为6.27%～18.27%。不同水分条件下定位到的QTL大多数不相同,表明对干旱胁迫的适应存在不同机制。抗旱性相关性状定位到的QTL,除第2和10染色体外,在其它染色体上都有分布,主要集中在第1染色体1.02-03区域和1.06-07区域,以及第3染色体3.04-05区域。第1染色体标记umc2224和bnlg176区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇;标记bnlg1556和umc1128区间检测到与抽雄至吐丝间隔和产量有关的QTL簇。第3染色体标记umc1773和umc1311区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇。这些QTL簇可能有助于通过分子标记辅助选择的方法提高干旱地区玉米的抗旱性。     

Mapping QTLs for aluminum tolerance in maize

Aluminum toxicity is one of the major constraints for plant development in acid soils, limiting food production in many countries. Cultivars genetically adapted to acid soils may offer an environmental compatible solution, providing a sustainable agriculture system. The aim of this work was to identify genomic regions associated with Al tolerance in maize, and to quantify the genetic effects on the phenotypic variation. A population of 168F_3:4 families derived from a cross between two contrasting maize inbred lines for Al tolerance was evaluated using the NSRL and RSRL parameters in nutrient solution containing toxic level of aluminum. Variance analyses indicated that the NSRL was the most reliable phenotypicindex to measure Al tolerance in the population, being used for further QTL mapping analysis. RFLP and SSR markers were selected for bulked segregant analysis, and additional SSR markers, flanking the polymorphisms of interest, were chosen in order to saturate the putative target regions. Seven linkage groups were constructed using 17 RFLP and 34 SSR markers. Five QTLs were mapped on chromosomes 2, 6 and 8, explaining 60% of the phenotypic variation. QTL₄ and marker umc043 were located on chromosomes 8and 5, close to genes encoding for enzymes involved in the organic acids synthesis pathways, a widely proposed mechanism for Al tolerance in plants. QTL₂ was mapped in the same region as Alm2,also associated with Al tolerance in maize. In addition, dominant and additive effects were important in the control of this trait in maize. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

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.     

穗期干旱胁迫下春玉米产量与抗旱性分析研究

干旱是造成中国北方玉米产量低而不稳的重要原因,为保证玉米既丰产又稳产,研究和筛选适宜的春玉米栽培品种至关重要;本试验在大田干旱条件下,选用生产上推广应用的春玉米代表品种,在穗期采用干旱胁迫和正常供水方法处理,对不同类型品种的产量及产量构成因素和抗旱性进行分析,结果表明,穗期受旱后密植型品种小区产量平均为12.14 kg,高于稀植型品种小区产量平均值10.4 kg;耐旱指数分析表明,以密植型品种‘大丰26’最高为0.89,而以稀植型品种‘农大108’最低为0.39,整体上密植型优于稀植型品种;同时结合产量构成因素分析表明,密度是影响产量的首要因子,其次才是穗粒数,而百粒重影响最小;试验中以‘大丰26’、‘先玉335’丰产及稳产性最好;因此,在干旱区选用适宜的密植型品种并推广玉米增密技术,是支撑未来玉米产业发展乃至粮食安全生产的重要途径。