水稻功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性研究

 利用与产量性状相关的功能基因标记分析了29个杂交水稻组合亲本间（18个不育系和11个恢复系）的遗传差异,结合29个亲本所配组合（47个）的F1表现,研究了功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明,功能基因标记遗传距离与产量杂种优势呈显著正相关（r=0.29*）,而与其他主要产量构成因素的杂种优势相关不显著。说明功能基因标记有可能应用于杂交水稻杂种优势预测,但得到的相关系数偏小,还不足以预测杂种优势。     

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

 利用SSR分子标记对30个粳稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185条多态性片段,平均每对引物2.9条,每个SSR位点的多态性信息含量指数（PIC值）变化范围为0.064~0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA聚类方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种性状平均值的相关除每穗总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361~0.359,说明分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势。     

小麦杂种优势群研究V.微卫星分子标记遗传距离与普通小麦和斯卑尔脱小麦种间杂种优势的关系

通过对普通小麦与斯卑尔脱小麦和普通小麦品种间两组亲本微卫量分子标记遗传距离了30个普通小麦与斯卑尔脱小麦种间双列杂交杂种和20个普通小麦品种间双列杂交杂种优势及亲本配合力的测定,研究了微卫星分子标记遗传距离与杂种优势、F1性状值及组合特殊配合之间的关系。结果表明,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间的杂种优势明显高于普通小麦品种间的杂种优势。普通小麦与斯卑尔脱小麦间的平均遗传距离为0.562,普通小麦品种间的遗传距离为0.404,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间杂种单株产量平均优势为111.39%,普通小麦品种间杂种的产量优势平均为11.14%。研究发现,在所采用的两组亲本内,遗传距离与所考察的各性状杂种优势没有必然的联系,但当遗传差异从品种间扩大到种间时,遗传距离与各性状杂种优势呈显著正相关。说明利用种间杂交既可以明显扩大亲本间的遗传差异,又可以显著提高小麦的杂种优势潜力。     

小麦亲本间分子遗传距离与F1杂种优势的相关性分析

为了探讨利用小麦亲本间分子遗传距离预测F1杂种优势的可行性，以河南省8个不同类型的小麦品种（系）为材料，分别于2003年和2004年按不完全双列杂交组配28个组合，分析与产量相关的9个性状的F1杂种优势。分别选用均匀分布于小麦21条染色体上的287对SSR引物和33个二核苷酸重复ISSR引物，计算8个亲本间的分子遗传距离．进而分析亲本间分子遗传距离与F1杂种优势表现的相关性。结果表明，SSR和ISSR两种标记估算的遗传距离间相关极显著（相关系数为0．832），表明用两种分子标记对小麦品种进行遗传差异分析的结果是一致的。除株高外，利用两种分子标记计算的亲本间分子遗传距离与F1杂种优势在全部28个组合中相关不显著，而在12个极端组合中相关系数得到较大提高，并在株高、主茎千粒重和千粒重3个性状上相关达到显著或极显著水平，且两年的研究结果一致。这说明亲本间分子遗传距离与F1杂种优势的相关性与材料的选择有关。因此认为利用小麦亲本间的SSR和ISSR遗传距离预测F1的杂种优势还需进一步研究。     

小麦杂种优势群研究 Ⅴ.微卫星分子标记遗传距离与普通小麦和斯卑尔脱小麦种间杂种优势的关系

通过对普通小麦与斯卑尔脱小麦和普通小麦品种间两组亲本微卫星分子标记遗传距离及 30个普通小麦与斯卑尔脱小麦种间双列杂交杂种和 2 0个普通小麦品种间双列杂交杂种优势及亲本配合力的测定 ,研究了微卫星分子标记遗传距离与杂种优势、F1性状值及组合特殊配合力之间的关系。结果表明 ,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间的杂种优势明显高于普通小麦品种间的杂种优势。普通小麦与斯卑尔脱小麦间的平均遗传距离为 0 .6 5 2 ,普通小麦品种间的遗传距离为 0 .4 0 4 ,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间杂种单株产量平均优势为 111.39% ,普通小麦品种间杂种的产量优势平均为 11.14 %。研究发现 ,在所采用的两组亲本内 ,遗传距离与所考察的各性状杂种优势没有必然的联系 ,但当遗传差异从品种间扩大到种间时 ,遗传距离与各性状杂种优势呈显著正相关。说明利用种间杂交既可以明显扩大亲本间的遗传差异 ,又可以显著提高小麦的杂种优势潜力。     

杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势关系

 以目前生产上大面积应用和新育成的16个籼型三系杂交水稻亲本为材料,根据11个主要农艺和经济性状进行主成分分析和聚类分析,以马氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异的状况及其与杂种优势的关系。在16个亲本的120个遗传距离中,80%以上小于2;9个恢复系间的平均遗传距离仅为0.4793, 7个保持系间,除湘香2号B外,平均遗传距离为0.7723。说明现有杂交稻亲本间遗传差异较小,尤其是保持系内和恢复系内遗传差异更小。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,现有籼型三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关。说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。此外,还对亲本改良与杂种优势的关系、杂交稻亲本改良的方法和途径以及杂交稻组合亲本选配原则进行了讨论。     

辣椒亲本间SRAP遗传距离与配合力、杂种优势的关系研究

以11个辣椒亲本为材料按不完全双列杂交配置30个杂交组合,利用SRAP标记分析亲本间的遗传距离,探究其与配合力、杂种优势间的相关关系。结果表明：辣椒亲本间的遗传距离与亲本间的一般配合力（GCA）、组合间的特殊配合力（SCA）以及杂种优势均无显著的相关性,各性状的杂种优势与组合间SCA的相关性均不显著,只有果长的杂种优势与亲本间GCA呈极显著正相关。以上结果说明,利用遗传距离难以预测配合力以及后代的杂种优势,GCA和SCA也不能完全预测杂种优势。因此,遗传距离和配合力、杂种优势之间的关系还有待于进一步深入的研究。     

籼稻RAPD标记遗传距离与杂种后代稻米味度及RVA谱特性的相关分析

 选用8个籼稻品种按Griffing双列杂交方法Ⅳ配制28个F1杂交组合，分析了RAPD分子标记籼稻遗传距离与稻米味度及淀粉粘滞性谱（RVA谱）杂种优势的关系。结果表明， 利用297个多态性RAPD标记位点计算8个亲本间分子标记遗传距离，其范围在0.197~0.349，平均为0.269，8个亲本可划分为2个类群；味度值和RVA谱的中亲优势平均而言介于双亲之间，分子标记遗传距离与F1味度值和RVA谱的表现以及杂种优势间的相关均不显著，味度值和RVA谱杂种优势与亲本间的遗传差异大小无关；双亲味度和RVA谱平均值与杂种味度和RVA谱之间均呈极显著的正相关，双亲味度值和RVA谱的平均值高，杂种味度值和RVA谱也就高。     

新型特早熟春性甘蓝型油菜的遗传多样性及其杂种优势

利用SSR和SRAP两种分子标记技术研究了通过甘蓝型油菜与白菜型油菜种间杂交培育出的新型特早熟春性甘蓝型油菜品系的遗传多样性,利用其中10个恢复系和3个保持系转育而来的不育系进行NCⅡ双列杂交,测定其杂种优势,并分析遗传距离与杂种优势的关系.研究结果表明:(1) 30对SRAP引物扩增出250条多态性条带,多态性比率为61.9%.39对SSR标记共扩增出145条多态性条带,多态性比率为97.3%.(2)两种标记混合聚类结果表明,在相似系数0.588处可将全部材料划分为A、B两大类群,其中A类包含一个来自039×浩油11号的甘白种间杂交后代和白菜型亲本浩油11号,B类包含039、E144和其余的甘白种间杂交后代.在相似系数0.714处B类又可以分为6个不同的亚类,两个甘蓝型亲本材料单独聚在一个亚类中,其余的64份甘白种间杂交后代分别聚在5个不同的亚类中,说明新型特早熟春性甘蓝型油菜品系具有丰富的遗传多样性.(3)配制的30个杂交组合中,产量超亲优势在20%以上的有22个,占组合数的73.3%,产量杂种优势非常明显,而含油量杂种优势不明显.(4)SRAP标记遗传距离与产量杂种优势达到极显著正相关;而SSR标记遗传距离与产量杂种优势相关不显著.因此,利用分子标记技术预测油菜的杂种优势,SRAP标记效果更好.     

籼稻C84和粳稻春江16B重组自交系遗传图谱构建及籽粒性状QTL定位与验证

【目的】本研究旨在挖掘水稻粒型新基因、探索其分子机理,解析籽粒发育调控遗传网络奠定基础,并为通过分子标记聚合有利基因开展超级稻分子设计育种提供理论依据。【方法】以植株和籽粒形态差异较大的晚粳稻品种春江16B(CJ16B）和广亲和中籼稻背景恢复系C84为亲本构建含有188个家系的重组自交系为作图群体,利用158对在双亲中存在多态性差异的分子标记,构建了遗传连锁图谱,总遗传距离为1428.40cM,平均标记间距为9.04cM。在构建遗传图谱的基础上,完成RIL188个株系籽粒的粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒重等5个性状考查并进行QTL定位。【结果】在海南陵水和浙江杭州两地共检测到籽粒相关主效QTL30个,包括籽粒QTL新座位18个,解释遗传变异3.51%~17.25%。其中粒长、粒宽、粒厚和长宽比QTL位点分别为9个、5个、5个和6个,千粒重QTL位点5个。经基因座位比对,发现有5个QTL区间与已克隆的调控籽粒形态相关基因座位相近,我们通过对双亲目标基因的测序并根据差异位点设计dCAPs分子标记进行验证。【结论】该RIL群体及其遗传图谱可用于水稻重要农艺性状主效QTL基因的定位和克隆,新定位的18个粒型QTL可以为水稻籽粒发育调控网络提供补充和资料积累。     

通过分子标记估算遗传距离预测甘蓝型油菜的杂种优势

用甘蓝型油菜4个恢复系、3个保持系及其相应的12个F1代共19份材料，研究SSR和SRAP两种分子标记方法估算的遗传距离与油菜重要性状杂种优势的关系。结果发现，在4个恢复系和3个保持系中，45对SSR引物共扩增出87条多态性条带，25对SRAP引物共扩增出131条多态性条带。基于SSR标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.423,决定系数为0.179。基于SRAP标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.654 （达到0.05显著水平），决定系数为0.428。基于SSR和SRAP混合数据计算的遗传距离与小区产量杂种优势的相关系数为0.642（达到0.05显著水平），决定系数为0.412。表明SRAP标记对产量杂种优势预测的效果要显著高于SSR标记预测的效果，是目前为止报道的通过鉴定亲本遗传多态性预测油菜杂种优势最为有效的分子标记手段，可作为油菜杂种优势预测的一种有效辅助方法。     

基于MAGIC群体的水稻抽穗期和产量相关性状全基因组关联分析

【目的】挖掘水稻抽穗期和产量相关性状新基因,并筛选携带有利等位基因的优良株系,为分子标记辅助育种提供新基因和优异种质。【方法】以多亲本重组自交系群体MAGIC-Hei群体为材料,分别于2017和2018年连续两年种植于湖南长沙开展抽穗期和产量性状表型调查,基于基因分型(genotypingbysequencing,GBS)技术进行全基因组关联分析发掘影响水稻抽穗期、单株有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量性状QTL。【结果】在两个环境下共计检测到26个控制抽穗期和产量相关性状的QTL,分布于除第10染色体外的其他染色体上。其中,11个位点为新位点,1个新位点(qNTP9)在两年均被检测到,该位点受环境影响较小,可用于进一步的精细定位和基因克隆。根据抽穗期和产量性状表型数据,结合SNP基因型筛选到5个携带有利等位基因的优良株系,可用于将来的水稻高产育种。【结论】本研究发掘一批新的水稻抽穗期和产量相关性状QTL位点,可有效加速水稻遗传研究和高产育种进程。     

北方杂交粳稻亲本籼粳成分与杂种产量和稻米品质性状的关系

以北方杂交粳稻骨干亲本及其组合为材料,采用程氏指数法和微卫星分子标记法,对亲本籼粳成分与杂种产量和稻米品质性状的关系进行了研究。杂交粳稻骨干亲本的程氏指数为13.5～19.3,偏籼系数为0.12～0.38,采用程氏指数和分子标记法对亲本进行籼粳分类的结果并不完全一致。父本程氏指数与产量杂种优势和杂种性状的相关性强于母本,而对于偏籼系数则相反。亲本程氏指数差异与产量杂种优势和杂种性状的相关性强于分子标记差异。亲本籼粳成分及其差异与多数杂种性状和产量杂种优势呈明显的二次曲线关系,存在临界极值;亲本籼粳成分及其差异与杂种产量性状和稻米品质性状的相关性相反。因此,要获得产量杂种优势和杂种表现最佳、高产与优质相结合,父母本籼粳成分应适度搭配。     

RAPD分子标记与小麦杂种优势相关性研究

为了给杂种小麦亲本选配提供理论依据,利用RAPD标记技术对18个杂种小麦骨干亲本进行了遗传差异分析,并结合18个亲本所组配组合的杂种优势、超亲优势和特殊配合力测定,研究了RAPD遗传标记与杂种小麦亲本优势群划分和杂种优势预测之间的相关关系。结果表明,研究选用的RAPD标记在小麦中的多态性较低,筛选了80对引物,只有15对引物在18个亲本中多态性较高;基于这15对引物的扩增结果分析,所选用的RAPD标记能进行杂种小麦亲本优势群的划分,但RAPD遗传距离与杂种小麦产量构成因素之间存在不显著的正相关关系和负相关关系。在超亲优势水平,RAPD遗传距离与穗粒数呈极显著的负相关关系,RAPD遗传距离与亲本特殊配合力之间相关性不显著。笔者认为利用本文所选用的RAPD标记不能进行杂种小麦的杂种优势预测。     

杂交早稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系

以４个不育系、７个恢复系及其配制的２８个杂交早稻组合为材料,根据８个农艺性状进行主成分和聚类分析,研究了杂交早稻亲本间的遗传差异状况及其与杂种优势的关系。结果表明,１１个亲本间的平均遗传距离为５．９２６８,最大为１９．２５２７,最小为０．３４８９;不育系内和恢复系内各亲本之间存在一定的遗传差异,且保持系内的遗传差异显著大于恢复系内的遗传差异,但两者与保持系与恢复系间的遗传差异没有明显的不同。相关分析表明,亲本间的遗传距离与杂种优势及杂种产量关系不密切。     

新型特早熟春性甘蓝型油菜的 遗传多样性及其杂种优势研究

(1、青海省农林科学院春油菜研究所,国家油菜改良青海分中心, 青海 西宁 810016;2、农业利用SSR和SRAP两种分子标记技术研究了通过甘蓝型油菜与白菜型油菜种间杂交培育出的新型特早熟春性甘蓝型油菜品系的遗传多样性,利用其中10个恢复系和3个保持系转育而来的不育系进行NCⅡ双列杂交,测定其杂种优势,并分析遗传距离与杂种优势的关系。研究结果表明：(1) 30对SRAP引物扩增出250条多态性条带,多态性比率为61.9%。39对SSR标记共扩增出145条多态性条带,多态性比率为97.3%。（2）两种标记混合聚类结果表明,在相似系数0.588处可将全部材料划分为A、B共两大类群,其中A类包含一个来自039×浩油11号的甘白种间杂交后代和白菜型亲本浩油11号,B类包含039、E144和其余的甘白种间杂交后代。在相似系数0.714处B类又可以分为6个不同的亚群,两个甘蓝型亲本材料单独聚在一个亚类中,其余的64份甘白种间杂交后代分别聚在5个不同的亚类当中,说明新型特早熟春性甘蓝型油菜品系具有丰富的遗传多样性。（3）配制的30个杂交组合中,产量超亲优势在20%以上的有22个,占组合数的73.3%,产量杂种优势非常明显,而含油量杂种优势不明显。（4）SRAP标记遗传距离与产量杂种优势达到极显著正相关;而SSR标记遗传距离与产量杂种优势相关不显著。因此,利用分子标记技术预测油菜的杂种优势,SRAP标记效果更好。     

大豆亲本差异对杂种F1产量的影响

以不同来源的36个大豆育成品种为亲本,配制29个杂交组合,分析了F1代产量性状之间的杂种优势、亲本间各性状差异与杂种优势的关系、来源地不同的亲本以及亲本间遗传距离的杂种优势表现.结果表明:大豆产量的杂种优势主要来源于单株荚数和粒数的优势;单株荚数和单株产量超亲优势显著高于百粒重和株高等性状;亲本间单株荚数、单株产量和百...     

马来西亚普通野生稻增产QTL的分子标记辅助选择及其育种效果

位于马来西亚普通野生稻（Oryza rufipogon）第1和第2染色体上的两个主效增产QTL（yld1.1和yld2.1）分别具有18%和17%的增产效果。为探明野生稻增产QTL对杂交水稻产量性状改良的效果,以超级杂交稻亲本9311为受体和轮回亲本,马来西亚普通野生稻为增产QTL供体进行杂交和连续回交,并利用与这两个增产QTL紧密连锁的4个SSR分子标记对回交群体进行分子鉴定和辅助选择。产量比较试验结果显示, 育成的携带野生稻增产QTL的9311改良系比受体9311增产,主要表现为有效穗数和每穗总粒数显著增加;携带野生稻增产QTL的稳定株系所配杂交组合也比对照显著增产。研究表明野生稻增产QTL yld1.1和QTL yld2.1导入栽培水稻品种的遗传背景后能显著提高产量潜力,可作为超级杂交稻育种重要资源。     

基于高密度遗传图谱定位栽培种花生主茎高、第一侧枝长和分枝数的QTL研究

目前关于花生株型的遗传机制了解不深。本研究利用来源于花育28和P76杂交构建的重组自交系群体(RIL),构建高密度遗传连锁图谱,对控制花生主茎高(MSH)、第一侧枝长(FBL)和分枝数(BN)的数量性状位点(QTL)进行定位分析。该图谱包含2266个SNP和68个SSR,总遗传距离为2586.37cM。相邻标记间平均间距为2.25cM。研究发现MSH分别与BN(r=0.354)、FBL(r=0.854)高度相关。QTL分析检测到18个加性QTL位点(4个与MSH相关,5个与FBL相关,9个与BN相关),分布于10个染色体。大多数QTL位点只在一个环境下检测到,其中主茎高相关位点qMSHA01.1,第一侧枝长相关位点qFBLA01.2,分枝数相关位点qBNB07.1和qBNB07.2在两个环境下均能检测到。另外,针对MSH、FBL、BN,共有24对上位性QTL被检测到,表型变异解释率均低于10%。以上结果将为花生株型相关基因的图位克隆和分子标记设计育种提供重要的基础。     

甘蓝型油菜种子贮藏蛋白遗传距离与杂种优势关系研究

对38份不同生态区来源的甘蓝型油菜种质进行了贮藏蛋白电泳多态性分析,并对165个杂交组合农艺、品质性状表现及杂种优势与亲本贮藏蛋白距离进行相关分析,探讨了贮藏蛋白标记遗传距离辅助甘蓝型油菜农艺及品质杂种优势利用的可能性。结果表明：甘蓝型油菜种子贮藏蛋白多态性丰富;谷蛋白标记遗传距离（GDglu）、清蛋白标记遗传距离（GDalu ）与农艺、品质性状杂种后代表现及中亲优势存在不同程度的相关性,可以利这种相关性及谷蛋白标记遗传距离聚类辅助甘蓝型油菜杂交育种和品质育种的亲本选配,提高选配效率。