基于极端个体GBS测序初步定位西瓜果形基因

西瓜果形是西瓜重要的外观性状,本研究利用以椭圆形品系K2和圆形品系L1为亲本的F2群体(351个个体),进行了西瓜果实宽、长及果形指数遗传和相关分析。结果表明果实宽度和果实长度呈典型正态分布,而果形指数分布上则出现双峰且圆果型∶椭圆果型接近于3∶1,说明在果形指数存在主效基因调控。果实宽度与果实长度、果实长度与果形指数呈极显著正相关,相关系数分别为0.427、0.669;果实宽度与果形指数呈极显著负相关,相关系数为-0.377。通过GBS(Genotyping-by-sequencing)分型技术对群体中果形指数大于1.4的10株个体和果形指数小于1.1的10株个体进行了基因分型,结合表型进行关联分析,将西瓜果形基因定位到了3号染色体的26.80~27.33 Mb区段内,并预测了14个候选基因。本研究结果为进一步精细定位果形基因打下基础。     

大白菜种皮颜色基因的QTL定位与分析

利用已构建的包括457个标记位点的大白菜分子遗传图谱,采用多QTL复合作图方法(MQM),通过目测和利用色差计测量两种方法对种皮颜色性状进行了QTL定位和分析。结果表明,共得到种皮颜色的QTLs 9个,其中最重要的QTLs位于A6上,命名为Sc-1,与利用色差计测量法检测到的控制种皮颜色性状L值QTL(ScL-2)和b值(Scb-2)位置完全相同,解释80.4%～100%的表型变异。     

基于高密度遗传图谱的蓖麻种子大小性状QTL定位

蓖麻种子大小直接影响产量,不同的蓖麻材料间种子大小差异较大,深入研究蓖麻种子大小性状的遗传机制对蓖麻种子产业的发展具有重要意义。本研究以蓖麻两性自交系SL1为父本,雌性系HCH1为母本1(组合1)、雌性系HCH3为母本2(组合2),分别构建F₂、BC₁群体。首先,分析2组遗传群体种子大小性状间的相关性。其次,利用全基因组测序技术(whole genome sequencing,WGS)对组合1的F₂群体中的150个单株进行测序分析,构建高密度遗传图谱并结合种子大小性状表型数据进行数量性状座位(quantitative trait locus, QTL)定位分析。最后,对QTL区间包含的基因进行BLAST同源比对和KEGG通路富集分析确定候选基因。结果表明,不同组合群体的种子大小各性状间的相关性有差异,种子的长度和宽度相关性最显著。共检测到种子大小性状相关QTL位点18个,其中种子长度2个QTLs、种子宽度5个QTL、种子厚度4个QTL、百粒重7个QTL,分别分布在连锁群1、4、7、8、9、10上, LOD值介于3.77～...     

利用高密度SNP 遗传图谱定位小麦穗部性状基因

小麦穗部性状之间相关性密切, 其中穗粒数和千粒重是重要的产量构成要素, 挖掘与穗部性状相关联的基因位点对分子标记辅助育种及解释基因效应具有重要意义。本研究以RIL群体(山农01-35×藁城9411) 173个F_8:9株系为材料, 利用90 k小麦SNP基因芯片、DArT芯片技术及传统的分子标记技术构建的高密度遗传图谱, 在5个环境下进行穗部相关性状QTL定位。检测到位于1B、4B、5B、6A染色体上7个控制千粒重的加性QTL, 解释表型变异率6.00%~36.30%, 加性效应均来自大粒母本山农01-35; 检测到8个控制穗长的加性QTL, 解释表型变异率14.34%~25.44%; 3个控制穗粒数的加性QTL; 5个控制可育小穗数的加性QTL; 3个控制不育小穗数的加性QTL, 贡献率为8.70%~37.70%; 4个控制总小穗数的加性QTL; 6个控制小穗密度的加性QTL。通过基因型与环境互作分析, 检测到32个加性QTL, 解释表型变异率0.05%~1.05%。在4B染色体区段EX_C101685–RAC875_C27536检测到控制粒重、穗长、穗粒数、可育小穗数、不育小穗数、总小穗数的一因多效QTL,其贡献率为5.40%~37.70%, 该位点在多个环境中被检测到, 是稳定主效QTL。在6A染色体wPt-0959-TaGw2-CAPS区间上检测到控制粒重、总小穗数的QTL。研究结果为穗部性状的分子标记开发、基因精细定位和功能基因克隆奠定了基础。     

基于高密度遗传图谱定位大豆蛋白质含量相关的QTL

大豆是重要的粮食作物和经济作物,其籽粒蛋白约为40%,是优质植物蛋白主要来源之一。挖掘控制大豆高蛋白数量性状位点(Quantitativetraitloci,QTL)以及分子标记育种对高蛋白大豆培育具有重要的意义。本研究利用蛋白含量存在明显差异的中黄35 (Zhonghuang 35, ZH35)和中黄13 (Zhonghuang 13, ZH13)杂交构建的包含192个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RIL群体重测序,构建了包含4879个bin标记的高密度遗传图谱,总遗传距离为3760.71 cM,相邻标记间的遗传距离为0.77 cM。RIL群体及亲本分别于北京顺义和河南濮阳种植, 2个环境共检测到15个蛋白含量相关QTL位点,分布于5号、12号、15号、17号、18号、19号和20号染色体,贡献率为4.36%～11.39%。其中,北京顺义和河南濮阳检测到qPro-20-1和qPro-20-3, 2个QTL贡献率分别为7.65%和7.58%,重叠区域包括33个基因。本研究有助于精细定位和图位克隆大豆蛋白含量相关基因,并为进一步培育高蛋白大豆品种提供基因资源。     

栽培大豆×半野生大豆高密度遗传图谱构建及株高QTL定位

采用中SNP160K芯片对丰收24×通交83-611 F2群体252个植株及其亲本进行基因分型,构建了一张由5861个SNP标记组成的全长为3661.46 cM的高密度遗传连锁图谱。利用完备区间作图法(ICIM)定位到7个株高QTL,每个QTL可解释2.56%～10.41%的株高变异。qPH-6-1具有最高的表型变异贡献率和显性效应,可解释10.41%的株高变异,加性效应和显性效应分别为–1.72和18.94; qPH-18-1贡献率次之,可解释9.64%的株高变异,但具有最高的加性效应,达-12.42。在F2群体中筛选出11个qPH-6-1和qPH-18-1基因型为Q6Q6/Q18Q18的单株,平均株高167.00 cm;筛选出16个基因型为q6q6/q18q18的植株,平均株高为91.25 cm。在qPH-18-1定位区间内外增加23个SNP标记,将定位区间由766.97kb缩小至66.03kb,包含8个基因,结合基因注释和相对表达量差异分析,推测Glyma.18G279800和Glyma.18G280200可能与大豆的株高相关。本研究为大豆株型的改良提供了分子参考依据和遗传基础。     

水稻磷高效基因的初步定位

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素.植物磷营养高效利用通常与根的形态、根分泌物、膜与体内磷转运以及菌根等因素有关,表现为受多基因控制.本文通过前期筛选工作,获得1份耐低磷株系.利用230对SSR和InDel引物,对低磷材料所在的回交导入系群体进行了初步定位,定位结果显示,与磷利用效率相关的基因座位有两个OsPe5和OsPe7,分别位于第5染色体的InDel520与InDel529标记之间,与InDel525标记共分离,物理距离约为900kb,和第7染色体InDel703与InDel717标记之间,与InDel713标记共分离,物理距离约为1 400kb.     

影响多彩花生种皮颜色的关键代谢物及ANS基因分析

为了探究影响花生种皮颜色的关键代谢物及花青素合成酶(ANS)基因,以5种不同种皮颜色的花生品种(系)为材料,对其种皮中花青素代谢物组成、ANS家族基因的表达及其相关性进行分析。结果显示,在5个花生品种(系)种皮中检测到3大类,共19种花青素糖苷类物质,其中黑种皮中最多为17种,白种皮最少仅为4种,表明随着种皮颜色的加深,花青素糖苷类物质种类也逐渐增多。对5个ANS基因表达分析,结果显示,仅有Ahy＿Scaffold1g106620的表达量较高,其他4个基因基本不表达或表达量较低。且Ahy＿Scaffold1g106620随着种皮颜色加深,表达量显著升高,推测Ahy＿Scaffold1g106620是调控花青素合成的关键基因。进一步相关分析结果显示,Ahy＿Scaffold1g106620与19种糖苷物质中的12种呈现显著正相关,相关系数为0.54～0.82;而Ahy＿A02g006729仅与3种花青素类糖苷物质呈现显著相关性,其他3个基因与种皮中花青素类物质含量无关,结果表明,Ahy＿Scaffold1g106620是ANS家族中影响花青素物质积累的关键调控基因。以上研究结果初步发现了...     

豇豆SNP高密度遗传图谱构建及重要农艺性状QTL定位

为促进豇豆种质资源的高效利用和新基因发掘,本研究基于豇豆F2群体,利用重测序技术构建了包含2984个bin标记(142,146个SNP)的遗传连锁图谱。该图谱共11个连锁群,总长1333.48cM,平均图距0.45cM。不同连锁群的长度从84.63～183.15 cM不等,平均图距从0.27 cM至0.89 cM不等。根据F₂、F₃的表型调查,利用该图谱共检测到15个QTL,分别与百粒重、花色、荚长、荚形、荚质、籽粒颜色等14个性状相关。其中荚质、荚长、主茎分枝数等分别检测到1个主效QTL区间,其余性状检测到多个QTL区间。通过对区间内的基因注释分析,分别确定了与荚长、单株荚数、籽粒颜色构成等性状相关的候选基因。本研究中QTL分析结果将为豇豆属重要性状的标记辅助选择奠定基础,而候选基因筛选则有助于深入解析这些性状的遗传机理,提高豇豆分子遗传学研究水平。     

大豆种粒斑驳抗性的遗传分析及基因定位

运用SSR标记技术及分离群体组群分析法(BSA法), 对大豆品系3C624×东农8143的F₂、F₃代群体接种SMV1号株系鉴定种粒斑驳抗性, 并进行抗种粒斑驳基因的分子定位。结果表明, 东农8143对SMV1号株系的种粒斑驳抗性受1对显性基因控制。用Mapmaker/Exp 3.0b进行连锁分析, 抗种粒斑驳基因位于大豆染色体组的F连锁群上, 并获得了与抗种粒斑驳基因紧密连锁的5个SSR标记Sat_297、Sat_229、Sat_317、Satt335和Sct_188, 标记与抗病基因间的排列顺序和连锁距离为Sat_297–12.4 cM–Sat_229–3.6 cM–SRSMV1–1.7 cM–Sat_317–2.4 cM– Satt335–13.8 cM–Sct_188。其中近距离标记Sat_229(3.6 cM)、Sat_317(1.7 cM)和Satt335(4.1 cM)可用于标记辅助选择育种和抗源筛选。     

玉米缺陷型籽粒突变体的遗传分析及突变基因dek1-T7的定位

突变体是功能基因组学研究和分子育种的重要材料。自然条件下,在玉米自交系M08649中发现一个突变穗,其突变表型表现为凹陷,没有胚以及胚乳,不能发芽并繁殖后代的缺陷型籽粒(defectivekernel)。利用出现籽粒突变自交系M08649的杂合体与正常自交系齐319构建分离群体对突变体进行遗传分析,共有85个F2代自交穗具有突变籽粒,38个F2代自交穗表现为正常,统计分析发现其符合2:1的分离比例。同时在85个具有突变籽粒的穗子中,共有9961粒正常籽粒和3217粒突变籽粒,符合3:1的分离比例,初步证实自交系M08649中控制籽粒发育的突变基因属于单个基因的隐性突变,暂命名为dek1-T7(t)。利用SSR分子标记将该基因初步定位在第1染色体的短臂上1.03区,位于SSR标记bnlg2204和Hkf1-3之间,两个标记之间的物理距离为1.78Mb。本研究结果为该基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

甜瓜白粉病抗性基因的遗传与分子标记

为了建立甜瓜抗白粉病基因的分子标记辅助选择方法,以杂交组合1A151/恒进红瓤酥的6个世代群体 P1,P2,F1,F2,BCr和BCs为材料,利用风媒接种方法和分群法,研究了抗病基因的遗传和分子标记。结果表明,抗源 1A151对白粉病菌的抗性由1对不完全显性抗病基因控制,并寻找到了1个与抗病基因位点连锁的分子标记RAPD- S329,其距离为6.81±1.67个遗传单位。     

高产杂交籼稻新组合“特优649”产业化技术研究 I 密度及主要肥料因子对产量的影响

试验采用裂区设计，以肥料为主区，密度为副区，研究高产杂交籼稻新组合“特优649”的密度和氮肥、磷肥、钾肥施用量与产量的关系，结果表明：当密度为37.5万穴/hm2，或株行距为20cm×13.2cm，氮肥施用量为225kg纯氮/hm2，其N，P2O5，K2O的比例为1.0:0.5:0.8时，产量最高，平均达9.24t/hm2，最高达9.36t/hm2。据此提出产量指标为9.0 t/hm2以上的优化农艺措施组合为：每hm2密度37.5万穴，每穴插2粒谷秧，纯氮用量225kg，P2O5用量112.5 kg ，K2O用量180.0kg，其中基肥为猪牛粪22.5t+30kg过磷酸钙；试验还提出了相配套的水分运筹方法。     

高产杂交籼稻新组合"特优649"产业化技术研究Ⅰ密度及主要肥料因子对产量的影响

试验采用裂区设计,以肥料为主区,密度为副区,研究高产杂交籼稻新组合"特优649"的密度和氮肥、磷肥、钾肥施用量与产量的关系,结果表明当密度为37.5万穴/hm2,或株行距为20cm×13.2cm,氮肥施用量为225kg纯氮/hm2,其N,P2O5,K2O的比例为1.00.50.8时,产量最高,平均达9.24t/hm2,最高达9.36t/hm2.据此提出产量指标为9.0th/m2以上的优化农艺措施组合为每hm2密度37.5万穴,每穴插2粒谷秧,纯氮用量225kg,P2O5用量112.5kg,K2O用量180.0kg,其中基肥为猪牛粪22.5t+30kg过磷酸钙试验还提出了相配套的水分运筹方法.