以广东高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系构建

以栽培稻品种粤香占为受体亲本,利用杂交、回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法,构建了以高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系群体。该群体由20个编号的9个单片段代换系构成。这9个单片段代换系分别分布在水稻的第1、2、3、10和11染色体上,代换片段长度为8.1～23.8cM,总长度为152.7cM,平均长度为17.0cM,代换片段对水稻基因组的覆盖总长度为136.1cM,覆盖率为7.5%。构建以高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系,为发掘和利用高州普通野生稻的有利基因提供了理想的试验材料,为进一步开展高州普通野生稻的遗传研究提供了一条新途径。     

秀水134为背景的染色体片段代换系的构建

染色体片段代换系作为发掘和鉴定有利基因的有力工具得到了广泛的应用。本研究以秀水134为背景亲本,以扬稻6号为供体亲本,构建了一套染色体片段代换系。该代换系包含53个株系,其代换片段长度在7.4～182.15 cM之间,占水稻全基因组的0.49%～12.15%,平均占水稻全基因组的5.0%。这套代换系的代换片段总长度为1 995 cM,覆盖水稻基因组的1.33倍。本文还对染色体片段代换系的构建策略和应用进行了讨论。     

基于玉米87-1综3单片段代换系的穗长QTL分析

以优良玉米自交系综3为供体、87-1为受体,利用回交和SSR标记辅助选择相结合的方法,获得了51份纯合的染色体单片段代换系(Single Segment Substitution Line,SSSL),每个SSSL内只含有一个来源于供体的染色体片段。51个代换片段不均匀分布在玉米10条染色体上,代换片段长度在1.75～172.45 cM之间,平均长度为24.44cM。覆盖玉米基因组的总长度为933.90 cM,覆盖率为40.20%。2008年在郑州利用17份SSSL材料及在三亚利用39份SSSL材料对玉米穗长进行了1年2点的表型鉴定,共检测到20个穗长QTL,加性效率百分率在-12.10%～19.18%之间。结果表明,这些单片段代换系存在较大的遗传变异,是用于玉米复杂性状的QTL鉴定、基因克隆及功能分析的理想材料。     

水稻亚种间单片段代换系的建立

利用微卫星标记辅助选择,建立了29个以台中65为受体、低脚乌尖或窄叶青为供体的单片段代换系,该代换系群体的代换片段分布于9条染色体上,总长度为643.65 cM,平均长度为22.19 cM,覆盖全基因组427.55 cM,覆盖率为23.47%。     

利用染色体片段置换系定位水稻芽期耐冷性QTL

以籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的95个染色体片段置换系为材料,在5℃低温条件下进行芽期耐冷性鉴定。结果表明,6个置换系低温处理后的成苗率与受体亲本9311有一定差异,其耐冷性略强于9311。利用代换作图法共鉴定出4个与芽期耐冷性相关的QTL,分别位于水稻第5和第7染色体上。其中qCTB-5-1、qCTB-5-2和qCTB-5-3分别被定位在第5染色体RM267与RM1237、RM2422与RM6054及RM3321与RM1054之间遗传距离分别为21.3cM、27.4cM和12.7cM的置换片段上;qCTB-7被定位在第7染色体RM11-RM2752区间遗传距离为6.8cM的置换片段上。     

玉米株高主效QTL qPH2.4的定位分析

课题组前期以玉米自交系郑58为轮回亲本,以昌7-2为供体亲本,通过分子标记辅助选择获得染色体单片段代换系Z12和W16。Z12和W16在bin2.07区域均含有1个来源于昌7-2的染色体片段,株高均显著高于轮回亲本郑58。利用郑58和Z12为材料构建F2分离群体,基于重测序和混合分离分析(BSA)策略,将株高主效QTL qPH2.4定位于第2染色体13.95 Mb(201 457 953~215 022 157 bp)的区域内。利用在目标区间内筛选出的20对多态性分子标记对包含743个单株的郑58×Z12 F2分离群体和包含1 720个单株的郑58×W16 F2分离群体进行基因型分析,结合田间株高数据进行QTL定位,将株高主效QTL qPH2.4定位在InDel分子标记ph-18和ph-19之间,区间的遗传距离为0.57 cM,物理距离为626 kb。参考B73基因组(RefGen_v4)注释信息,该区间内存在17个注释基因,其中,包含可以调控油菜素内酯信号的基因Zm00001d006677。     

水稻Wx复等位基因的鉴定及单片段代换系的建立

 利用微卫星标记“484/485”和“484/W2R”结合AccⅠ酶切对278份来自国内外水稻品种（系）进行了Wx座位复等位基因分析，共检测到15种等位基因，其中(CT)12-G、(CT)15-G、(CT)16-G、(CT)17-G、(CT)18-G、(CT)21-G为新发现的等位基因。以含不同Wx等位基因的20个品种（系）为供体亲本，利用回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法，建立了72个以Wx等位基因为 (CT)11-G 的“华粳籼74”为受体的Wx复等位基因单片段代换系。这些单片段代换系共包含12种Wx等位基因，其代换片段长度最短为2.2 cM，最长为77.3 cM，平均为17.4 cM。     

利用单片段代换系鉴定水稻株高及其构成因素的QTL

 通过t测验比较了单片段代换系与受体亲本华粳籼74之间的表型差异，对以6个水稻品种为供体的52个单片段代换系代换片段上株高及其构成因素的QTL进行了鉴定。以P≤0.001为阈值，在14个代换片段上共鉴定出24个QTL，包括10个株高QTL、2个穗长QTL、4个倒1节间长QTL、5个倒2节间长QTL、3个倒3节间长QTL，这些QTL分布于水稻的9条染色体上。QTL加性效应值为-4.08～3.98 cm，加性效应百分率为-19.35%～10.43%。     

基于基因组重测序信息构建玉米第5染色体的片段代换系

利用玉米自交系齐319与郑58杂交衍生的重组自交系群体,通过筛选剩余杂合体(RHL)以达到快速构建CSSLs的目的。在接近纯合的重组自交系群体中,结合基因组重测序信息扫描玉米第5染色体上的In Del位点,定点开发分子标记,筛选剩余杂合体进行自交快速获得了多个位点的染色体片段代换系。在玉米5号染色体的19 130 718 bp~214 379 898 bp区间内,共获得41个染色体片段代换系。两个染色体片段代换系位点间的间距为0.2~26.4 Mb,平均为2.5 Mb。其中8个染色体片段代换系群体中只含有1个多态位点,为单片段代换系。本研究所建立的CSSLs可为玉米第5染色体上QTL的精细定位及功能分析提供支撑,并为玉米育种提供中间材料。     

玉米产量构成因子染色体代换系的构建及初步评价

以综3和87-1组配的重组自交系中株高和产量差异最大的RIL88和RIL279家系为材料,通过回交转育,结合分子标记辅助选择,建立一套玉米产量构成因子代换系。结果表明,平均代入片段2.88个,平均代入片段长度为26.5cM,全基因组覆盖率达到88.7%,平均背景回复率达到95.8%。同时,对这套代换系的表型效应进行初步评价,发现大多数调查性状具有广泛的变异。     

基于单片段代换系玉米子粒性状的QTL定位

利用lx9801为遗传背景的昌7-2单片段代换系为基础材料,通过一年两点的田间试验,对粒重、粒长、粒宽和粒厚进行QTL分析。在两个试验点共检测到31个玉米子粒性状的QTL,包括12个粒重QTL、7个粒长QTL、8个粒宽QTL和4个粒厚QTL。其中,有2个粒重QTL、2个粒长QTL和1个粒厚QTL在两试验点同时检测到,可分别解释5.53%、9.09%、4.55%、4.18%和7.70%的表型变异。     

玉米不同基础群体选系高效测验系筛选

采用常规方法从新组配的14个Reid类F₁基础群体中选育自交系,对S₄代选系与其他三大优势类群10个骨干自交系为测验系组配成的1 902个测交组合进行田间鉴定,分析从中筛选出428个优组合的子粒产量和百粒重表现及其与选系基础群体和测验系的关系。结果表明,来源于不同基础群体和同一基础群体的不同选系与不同优势类群和同一优势类群不同测验系间测交组合的子粒产量和百粒重均存在较大差异。来源于基础群体BP5选系子粒产量和百粒重的一般配合力较高,其与测验系昌7-2间子粒产量和百粒重以及与测验系浚926间百粒重的特殊配合力均较高;BP7群体选系百粒重和子粒产量、BP6群体选系百粒重和BP9群体选系子粒产量的一般配合力均较高;BP1、BP2和BP5群体选系与测验系浚926间组合的百粒重,BP6、BP7群体选系与测验系浚926间组合子粒产量,BP4、BP5、BP10和BP12群体选系与测验系昌7-2间组合百粒重,BP2和BP10群体选系与测验系昌7-2间组合子粒产量及BP4群体选系与测验系HL02间组合子粒产量的特殊配合力均较高。昌7-2、浚926和HL02是比较适宜的高效测验系。     

小麦重要农艺性状QTL近等基因导入系的选育

为了给小麦重要农艺性状的QTL精细定位及克隆奠定基础,对14个从Am3/莱州953(轮回亲本)BC4F4代选出的性状表现与莱州953有明显差异的导入系的8个农艺性状进行了分析,结果表明,每个导入系有2～7个性状与莱州953差异显著,在每一个性状上都有对农艺性状具有正向效应的位点.利用143对在亲本之间具有多态性的SSR标记对导入系含有的供体片段进行了检测,其中54对引物在14个导入系中检测到了供体片段,每一个导入系中检测到3～15个纯合供体片段及0～4个杂合片段,占受体基因组的1.7%～14.2%,平均为7.48%.利用其中10个导入系与轮回亲本莱州953杂交的F2群体进行了单片段代换系的选择,从10个导入系的F2中检测到40个供体片段,并从F2群体中选出了22个单片段代换系.这些导入系及其单片段代换系可用于有益的QTL的发掘、QTL精细定位与作图等研究.     

萌发期低盐对4份玉米自交系的影响

利用不同浓度Na Cl、Na2SO4的低盐,对郑58、DK516♀、DK516♂和昌7-2四份玉米自交系萌发期进行胁迫处理,研究低盐胁迫对4份自交系的影响。结果表明:胚芽长度、胚芽鲜重、胚芽干重、发芽指数和活力指数均随盐浓度的加大呈现先增加后降低的趋势,部分盐浓度间存在显著性差异;萌发期耐盐性综合表现为DK516♀、昌7-2较优,DK516♂次之,郑58表现较差。昌7-2和DK516♂根系相对发达,初步推断DK516♂和昌7-2抗倒伏能力相对较好,但有待大田试验进一步验证。     

Identification of Multiple Alleles at the Wx Locus and Development of Single Segment Substitution Lines for the Alleles in Rice

Amylose content (AC) is a key determinant of the cooking and processing quality of rice (Oryza sativa). It has been reported that the amylose content is mainly controlled by the Wx locus [1]. By using RFLP analysis, two alleles, largely corresponding to t…     

2001～2012年国审玉米品种亲本自交系系谱来源分析

搜集和整理2001～2012年国审普通玉米杂交种及其双亲自交系的来源,分析并绘制亲本自交系的系谱图,根据亲本自交系所属的杂种优势群,分析杂种优势模式的类型与比例.结果表明,属于塘四平头群的亲本自交系主要是黄早四的衍生系,骨干黄改系吉853、LX9801与昌7-2仍然被广泛应用,并且产生多个衍生系被大量应用;旅大红骨群的亲本自交系主要是丹340及其衍生系,其中自交系丹598的多个衍生系成为国审玉米杂交种的亲本自交系;Reid群的亲本自交系数量最大,478衍生系数量达30多个,7922衍生系数量达20多个,5003的衍生系数量为10个以上;PB群的亲本自交系是78599直接选系及其衍生系,其中齐319已产生多个衍生系;Lancaster群的亲本自交系主要是Mo17的改良系.杂种优势模式类型中Reid×塘四平头杂交种所占的比例最大.     

部分玉米自交系对丝黑穗病的抗性鉴定和遗传效应研究

采用人工接种鉴定法评价72份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。在72份自交系中高抗系18个,占25%;抗病系15个,占20.8%;中抗系12个,占16.7%。采用双列杂交方法 4的遗传交配设计,对其中11份自交系的抗病力进行配合力分析及遗传参数估算。结果表明,917-1、4F1和吉818的GCA负效应较大,昌7-2、黄早四和长3的GCA正效应较大;吉818×黄早四、917-1×黄早四、吉818×昌7-2、KD-13×昌7-2组合具有显著的负效应,黄早四×昌7-2和917-1×吉818组合具有显著正效应。玉米抗丝黑穗病基因的加性效应和显性效应同时存在,加性效应占主导。选育杂交种时不仅要考虑双亲的一般配合力,也要注重其特殊配合力的作用。要选育中抗以上类型杂交种,其双亲之一必须为抗病系。