水稻农艺性状QTL定位精确性及其影响因素的分析(综述)

随着分子票房的产生,运用分子标记进行ＱＴＬ研究已经作了很多的报道。近几年来,水稻农艺性状ＱＴＬ定位也已经作了许多研究,但各研究结果一致。本研究通过总结前人有关水稻ＱＴＬ定位的结果,分析了引起这些差异的原因,探讨ＱＴＬ的作用模式。认为已检出的各必状ＱＴＬ数目仍是较少的,当前ＱＴＬ定位结果并不精确,特别是对一些遗传率较低,贡献率较小的ＱＴＬ的检测是很不可靠的。另外,还提出一因多效性和基因连锁相结合方能     

水稻抗UV—B的QTL定位和环境互作分析

以“Lemont”（美国）和“Dular”（印度）杂交建立的包含123个家系的水稻重组自交系（RIL）群体,构建了含有97对SSR分子标记的水稻遗传连锁图谱。以该遗传群体及其亲本为材料,分别在2005年晚季和2006年早季进行UV—B辐射增强处理,考察了株高性状,并转换成抑制率进行混合线性模型的复合区间作图定位,共检测到2个抗UV—B辐射增强的加性QTLs,分别位于第4和第6染色体上,解释了4．72％和2．69％的遗传变异,分析还发现控制该性状QTL存在环境互作效应,分别解释了8．36％和5．42％的遗传变异,大于加性QTLs。同时检测到7对上位性互作基因,解释了0．00～6．88％的遗传变异,也存在-9环境的互作效应,解释了1．94％～23．31％的遗传变异,暗示着基因上位性的重要作用。     

UV-B辐射增强下水稻苗期硅营养性状的QTL定位及其与环境互作效应分析

以"Lemont"和"Dular"杂交建立的包含123个家系的水稻重组自交系(RILs)群体为材料,选用水稻根系硅吸收能力和叶片硅利用率为指标,进行水稻硅营养遗传性状QTL定位,并分析其与UV-B辐射增强的互作效应。结果表明,控制水稻叶片硅利用率的4个加性QTL分别在第2、3、10染色体上,而控制根系硅吸收能力的1个加性QTL位于第11染色体上。QTL与UV-B辐射互作分析发现2对控制根系硅吸收能力和3对控制叶片硅利用率的基因×环境上位性QTL,其中只有1对控制根系硅吸收能力的QTL效应值较大。说明水稻这两种硅营养性状中,根系硅吸收能力较叶片硅利用率受UV-B辐射影响大,在抗UV-B辐射育种中以叶片硅利用率为水稻硅营养遗传选择的指标具有较高效率。     

水稻赖氨酸和总黄酮含量的QTL定位及环境互作分析

为挖掘多环境下稳定存在的水稻赖氨酸和总黄酮含量相关QTL,以粳稻东农425和长白10号及其衍生的180个株系的F_(6:7)重组自交系(RIL)作为供试群体,采用完备区间作图法(ICIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM),对2014年和2015年水稻的赖氨酸含量和总黄酮含量进行加性QTL定位及环境互作分析。结果检测到10个影响赖氨酸含量的加性效应QTL和12个影响黄酮含量的加性效应QTL,分布在除第9、第10和第12染色体以外的9条染色体上,其中在第5染色体的RM538~RM1271标记区间内连续2年检测到总黄酮含量QTL。检测到6个存在环境互作效应的赖氨酸含量QTL、4个存在环境互作效应的总黄酮含量QTL,互作贡献率为0.15%~6.73%;一对影响总黄酮含量的上位互作效应的QTL,贡献率为0.99%。本研究结果为水稻赖氨酸和总黄酮含量QTL分子标记辅助育种提供了一定的理论依据。     

水稻QTL定位研究进展

水稻的许多重要农艺性状均属于数量性状,研究水稻数量性状遗传对水稻育种具有十分重要的意义。近年来大量的研究揭示了水稻QTL的基本特征,剖析了重要农艺性状的遗传基础,给水稻遗传改良带来了新策略,不断深入的研究已经完成了水稻特定数量基因的精细定位和克隆,到目前为止已经有一万多个水稻QTL进行了定位,其中有19个进行了克隆,这对水稻育种具有十分重要的意义。本文主要综述了QTL定位的理论基础,水稻QTL定位的研究进展,并对水稻QTL研究的趋势进行了展望。     

水、旱条件下稻米品质相关性状的QTL定位及其与环境互作分析

为探究干旱胁迫环境条件下水稻(Oryza sativa)碾米品质和外观品质相关性状的变化规律,挖掘干旱条件下稳定存在的控制稻米品质性状的QTL,同时分析QTL与环境的互作效应,本研究以陆稻小白粳子和水稻空育131杂交构建的207个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体及2个亲本为实验材料,在干旱胁迫和正常灌溉2个环境条件下进行重复实验,对糙米率(brown rice rate,BRR)、精米率(milled rice rate,MRR)、整精米率(head rice rate,HMRR)及垩白粒率(chalky rice rate,CG)4个品质性状进行QTL定位.结果表明,在2个环境下BRR、MRR、HMRR三者之间均呈极显著正相关,MRR、HMRR与CG分别呈显著和极显著负相关.各性状在2个环境下均呈现出连续分布,表现为数量性状的遗传特点.4个性状两年共检测到24个加性QTL和9对上位性互作QTL,分布于除第10和第12染色体的其余10条染色体上.在所有检测结果当中,5个加性QTL(qBRR1a,qMRR11a,qHMRR6a,qCG6a和qCG6c)均在2年干旱胁迫环境下同时检测到,3个加性QTL和4对上位性互作QTL检测到显著的环境互作效应,但各性状均以加性遗传效应为主,受水分环境影响较小.对干旱胁迫具有特异性QTL的挖掘和发现,在一定程度上为干旱胁迫下稻米品质的遗传改良提供了基础资料.     

水稻花时性状的QTL定位

选用早花时粳稻品种WAB368-B-2-H2-HB和晚花时粳稻品种六千辛杂交获得的F2群体284个单株作为作图群体,采用复合区间作图方法,利用117个具有多态性的SSR标记对水稻花时性状进行数量性状基因座(QTL)检测.研究结果表明,F2花时性状呈连续的正态分布,表现为由多基因控制的数量性状.共检测到4个影响花时的QTL,分别位于第1、1、10和12染色体上,增效等位基因均来自早花时亲本WAB368-B-2-H2-HB.其中位于第12染色体RM511-RM519区间的qFT-12可解释11.3％的表型变异,该位点值得进一步研究和利用.     

盐胁迫下水稻部分生化性状的QTL定位

应用247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其相应的含250个分子标记的高密度分子遗传图谱,对0.7%NaCl盐处理后的水稻苗期相关生化性状进行QTL定位。在第1染色体的RM237-RM246区间检测到1个控制蛋白质含量的QTL,贡献率为13.14%;在第12染色体的RG81-S13126和RM309-RG543区间分别检测到1个控制脯氨酸含量和抗坏血酸含量的QTL,贡献率为9.09%和7.97%。并将所定位区间与已报道的水稻盐胁迫反应基因/QTL的位置进行了比较。     

水稻产量性状一般配合力QTL定位

为了定位与发掘水稻产量性状高配合力数量性状座位(QTL),本研究按照不完全双列杂交(NCⅡ)设计,以泸恢8285与扬恢34杂交构建的重组自交系群体(RIL),分别与泸98A、Ⅱ-32A、冈46A杂交构建的双列杂交群体作为试验材料,在德阳、遂宁和泸州3种环境下对单株生物量、收获指数、单株产量、有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率和千粒重等性状的一般配合力进行QTL定位。结果表明,3种环境下共检测到50个QTL,单个QTL对表型的贡献率变幅在3.26%～34.26%之间,其中qEP2-2、qSP2-2、qFGP2-2、qTGW1和qTGW2 5个QTL在3种环境下均有检出,qHI3、qEP7、qSP7、qSSR12-1和qTGW3-2 5个QTL在2种环境下检出,其他的QTL仅在其中1种环境下检出。此外,有27个QTL增效等位基因来自泸恢8258。本研究结果为进一步开展相关基因的精细定位、克隆和分子辅助选择育种奠定了基础。     

协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F5群体产量性状QTL分析

两年同地种植协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F5群体的202个株系,利用含149个DNA标记的连锁图谱,检测到23个产量性状QTLs,包括每株穗数2个、每穗实粒数4个、每穗总粒数6个、结实率5个、千粒重4个和单株产量2个;有9个QTLs的增效等位基因来自东乡野生稻,包括每株穗数2个、每穗实粒数1个、每穗总粒数5个和千粒重1个,其中6个与前人应用野栽群体检测到的产量性状QTLs位于相似区间。这23个QTLs分布于除第11染色体外的所有水稻染色体中,其中18个形成8个QTL簇,含增效等位基因来自野生稻的2个、来自协青早B的4个,以及效应方向发生变化的2个。这些结果为东乡野生稻增产等位基因的发掘提供了基础。     

培矮64S再生稻繁殖种子的初步研究

本项研究结果表明：在桂平的生态条件下,培矮64S于8月6日播种,可在10月18日左右抽穗,但结实率只0．3％;如果把播期提前到6月18日,于9月20日,则再生稻亦10月18日左右抽穗,但结实率可达23．4％,干粒重21g,单株粒重4．5g。因此可见,利用秋季割再生,是繁殖培矮64S种子的一条有效途径。     

早籼优质不育系95A的选育及应用

９５Ａ是以汕Ａ为母本，用自选的９５占为父本杂交转育而成的野败型优质杂交稻不育系。９５Ａ农艺性状好，抗性较强，不育性稳定，柱头发达外露率高，异交结实率高，易于繁殖制种。９５Ａ配组杂种优势大，优质性状遗传力强，杂种一代米质优。该不育系于１９９６年７月通过技术鉴定。     

籽粒黄熟度对杂交水稻种子活力的影响

为明确籽粒黄熟度对杂交水稻种子活力的影响,探究杂交水稻高活力种子适宜收获期的感官指标,于2016-2017年以深两优1813、隆两优1813、Y两优1128、创两优华占和Ⅱ优838为材料进行杂交水稻制种,通过不同收获时期形成籽粒黄熟度不同的群体,系统分析了不同籽粒黄熟度群体间种子活力、水分、千粒重及内含物的差异。结果表明,在不同品种间,籽粒黄熟度的增加速率存在明显差异。随着籽粒黄熟度的增加,种子活力先增加后趋于稳定;种子水分先降低后趋于稳定;种子千粒重逐渐增加,但差异不显著;种子的直链淀粉、总淀粉、蛋白质及可溶性糖含量均先增加后趋于稳定。当籽粒的黄熟度为75%～90%时,种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均处于高值水平,且差异不显著;种子水分和千粒重均未达到显著差异。相关性分析表明,籽粒黄熟度与种子发芽率、活力指数呈极显著正相关,相关系数分别为0.870 3^**和0.664 0^**;与种子水分呈极显著负相关(R²=-0.842 4^**),与种子千粒重相关性不显著(R²=0....     

水稻苗期不同阶段与低氮耐性相关的QTL分析

以超级杂交稻协优9308(协青早B/中恢9308)的重组自交系(R IL)为材料,通过溶液培养试验检测苗期不同阶段与低氮耐性相关的数量性状基因座(QTL)。结果共检测到14个QTLs,单个QTL可解释的表型变异为7.13%1~3.03%。其中,处理后15 d检测到6个QTLs,分别位于第1、7、1、7、10和11染色体上;处理后30 d检测到8个QTLs,分别位于第3、8、3、10、3、8、10和4染色体上。处理后15 d,在第1染色体RM297-RM212区间检测到同时控制相对冠干重和相对总干重的QTL,与氮循环有关,此染色体区域可能富含关键的氮代谢基因。定位结果表明,两个时间检测出的低氮耐性QTL的差异表达与水稻不同发育阶段基因的时空表达密切相关,从而反映在低氮耐性位点的差异上。     

光温条件对浙中晚稻抽穗期和结实率的影响

2002—2003年。以协优9308和绍糯119为材料。通过分期播种试验，研究了光、温条件对晚稻抽穗期和结实率的影响。结果表明。两品种感光性较强。播种-抽穗期日数可由播种期的可照时数和积温拟合。温度是影响结实率的主要气象因子，从孕穗期到抽穗期高结实率形成需要一定的适宜温度。结合1995—2004年的大田调查资料分析表明，在浙江中部造成晚稻结实率下降的低温冷害包括孕穗期冷害和开花期冷害。因此生产上安排晚稻品种和播期必须考虑可照时数和孕穗期到抽穗期的温度条件。协优9308在孕穗期和抽穗期比常规品种更易遭受低温冷害，不适宜作为双季稻的晚稻种植。     

大粒型水稻材料粒型性状的QTL定位

研究大粒型水稻材料对粒型相关基因的挖掘具有重要作用,同时也能为水稻超高产育种提供优质的种质资源。本研究以大粒型水稻材料lg1与9311杂交衍生的F2遗传分离群体为对象,分别采用2014年、2015年的粒型数据和2年的联合粒型数据,对控制其粒长、粒宽及粒厚的QTL进行初步定位。结果表明,3种情况下共定位到22个相关QTL,其中5个粒长QTL、9个粒宽QTL、8个粒厚QTL,分布于第1、第2、第3、第4、第5、第8和第11号染色体上。3种情况下均检测到QTL的有3个,即粒长QTL q GL-2-1、粒宽QTL q GW-5-1和粒厚QTL q GT-5-1,3个QTL增效等位基因均来自于亲本lg1;此外,有7个QTL在2014年、2015年和2年的联合数据定位中均被检测到,12个QTL只在1年或2年的联合数据定位中被检测到。q GL-2-1、q GW-2-3和q GT-2-3处于同一标记区间RM5812~RM13174,推测可能受同一粒型基因控制,是新的粒型QTL位点。主效QTL q GL-1-2和q GW-11-1可能是新的控制粒型QTL位点,其余检测到的QTL所在的大部分标记区间已有粒型QTL被定位或克隆。本研究结果为大粒水稻lg1粒型基因的精细定位及克隆奠定了基础。     

利用AMMI模型进行寒地水稻品质分析

为探明各试验区的判别力、评价不同品种稻米品质的生态适应性,利用AMMI模型(主效可加互作可乘模型)对黑龙江省6个生态区种植的7个水稻品种的稻米品质进行稳定性和试点判别力分析。结果表明,对整精米率总变异起作用的顺序为基因型与环境互作基因型环境,碾磨品质以龙粳23、东农425和中龙稻1号在不同生态区的稳定性较好且整精米率较高;试验中对蛋白质和食味总变异起作用的顺序为环境基因型与环境互作基因型,食味品质以龙粳21和松粳12在不同生态区的稳定性好、龙粳23稳定性中等,且食味评分较高;龙粳23碾磨和食味品质均较高且稳定性较好,是适应性好的优良品种。牡丹江和查哈阳试点易于对品种的整精米率做出判断:牡丹江和创业对食味品质的判别力强;查哈阳和五常对食味品质的判别力较弱。牡丹江种植品种的食味评分最高,创业种植品种的食味评分较低,结果表明,牡丹江更适于优质品种的筛选和栽培。东农425在牡丹江、龙稻5在查哈阳、龙粳21在五常、松粳12在创业的整精米率方面表现出最佳适应性;中龙稻1号在牡丹江、龙粳23在创业、龙粳24在桦川、东农425在查哈阳的食味评分方面均表现出最佳的适应性。本研究结果可为水稻品质改良的亲本选择提供依据。     

Evaluation and selection of taro [Colocasia esculentra (L.) Schott] accessions under dryland conditions in South Africa

Taro [Colocasia esculenta (L.) Schott] is an important underutilised staple food crop in South Africa, with a lot of potential to address food insecurity among poor rural households. Development of high yielding stable taro cultivars is one of the most important goals of plant breeders. Twenty-nine taro accessions collected from major taro producing regions of the country were evaluated for growth performance, yield potential and stability under dryland conditions at two sites (Umbumbulu and Roodeplaat) in 2013, 2014 and 2015 cropping seasons. The experiment was laid in a randomised complete block design replicated three times. Growth and yield traits were measured. Analysis of variance and correlation analysis was done on all measured traits. The genotype by environment interaction was analysed using additive main effects and multiplicative interaction (AMMI). As a result, significant variation was observed for most of the traits except number of leaves and leaf width as well as number of suckers, while all the traits showed significant variation for location by year interaction. Number of corms showed significant variation for location by year by genotype interaction among all the traits evaluated. Genotype effect was highly significant (p?<?.01) on plant height, corm length, number of corms and significant (p?<?.05) on yield. The significant difference between genotypes for these traits proves that there was a genetic variability and there is a scope for selection. The correlation study also reveals that majority of the characters were positively correlated with each other. Total yield was positively and highly significantly (p?<?.01) correlated with all the measured traits. AMMI was effective in identifying stable genotypes. The top ranking cultivars per environment may be considered for cultivation under the specific environment, the stable cultivars may be considered for cultivation across all the taro growing regions.