Mapping and Analysis of Quantitative Trait Loci Controlling Seed Dormancy in Rice

Seed dormancy is one of the most important traits related to the rice grain quality and seeds application, because it is associated with pre-harvest sprouting, resulting in a downgrading of quality and severe limitations in end-use application.The recent development of DNA markers and linkage maps of rice has made possible mapping of individual genes associated with complex seed dormancy traits, analyzing the genetics effects of individual genes and genotype-byenvironment interactions. Up to now, numerous quantitative trait loci (QTLs) associated with seed dormancy in rice have been identified and mapped in the molecular genetic map by different populations. In this review, we focus on the genetic base of seed dormancy in rice, especially compare QTLs controlling seed dormancy reported up to now, analyze the expression and stability of QTLs controlling seed dormancy, and discuss the present problems. Finally we show a new pathway to further research on seed dormancy.     

水稻种子休眠性基因座的定位和分析

 水稻种子休眠性是关系到稻米品质和稻种质量的重要农艺性状,与穗发芽抗性直接相关。DNA标记和水稻连锁图谱的发展,为定位种子休眠性的基因位点、研究单个基因的"剂量效应"和剖析各基因位点对环境的敏感性等方面提供了可能性。迄今,利用分子标记,对不同的遗传群体,已初步定位了多个与水稻种子休眠性有关的QTL。本文简要介绍了水稻种子休眠性传统遗传学研究概况,重点对已报道的种子休眠性数量性状基因位点（QTL）进行比较分析,探查稳定表达的种子休眠性QTL,讨论了水稻种子休眠性研究存在的问题和进一步研究的途径。     

水稻基因组中的微卫星标记及其应用

微卫星又叫简单重复序列,是指以少数几个核苷酸(多数为2～4个)为重复单位组成的串联重复序列,微卫星的两侧为保守的单拷贝序列．不同品种间微卫星基序重复次数的不同而形成了多态性,这种多态性可以通过设计PCR引物扩增检测出来,此即为简单序列长度多态性．微卫星标记具有共显性、高多态性、实验操作简单、快捷和检测结果稳定可靠等优点,是一种理想的分子标记．微卫星标记在水稻基因组中非常丰富,且分布均匀,水稻微卫星标记已发展了2740多个．微卫星标记在水稻分子标记连锁图的构建、基因(QTL)定位、系谱分析和分子标记辅助选择、遗传多样性研究和种质鉴定等许多方面得到了广泛应用．     

选择牵连效应分析：发掘重要基因的新思路

作物在长期进化过程中，除自然选择外，还经历了两次大的人工选择，即人工驯化选择和育种选择，使栽培种与野生种之间、现代品种与古老的地方品种之间在群体遗传结构及性状上形成了很大的差异；在基因组中，一些承受强选择作用的基因在群体中的多样性显著降低，同时这些基因附近区域的遗传多样性也明显下降。在遗传学中将这种对个别基因的选择导致其侧翼区域遗传多样性降低的现象称之为选择牵连效应（Hitchhiking effect，也称选择搭载效应）。通过大群体多位点的扫描分析，可找到一些发生选择牵连效应的基因组区段，利用标记/性状关联分析（Marker/Trait association analysis），就可发现这些区段所控制的重要性状；对这些区段进行精细扫描和分析，即可找到一些决定重要农艺性状的基因，并发现优异等位变异，从而为重要基因的克隆和作物品种的分子设计奠定基础。各大作物高密度分子标记连锁图谱的绘制完成、高通量基因型分析技术体系的建立，为利用选择牵连效应分析、通过标记/性状之间的关联，寻找和定位一些重要基因奠定了基础。本文在查阅文献的基础上，结合作者的研究，以小麦株高、千粒重、磷的吸收和利用等性状为例，就选择牵连效应分析的基本思路、方法进行了讨论，以起到抛砖引玉之作用。     

利用RFLP,SSR和RAPD标记构建陆地棉分子标记连锁图

Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｌｉｎｋａｇｅｍａｐｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｇｅｎｅｍａｐｐｉｎｇ,ｍａｐｂａｓｅｄｃｌｏｎｉｎｇａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎ.Ｉｎｒｉｃｅ[1],ｏｉｌｓｅｅｄｒａｐｅ[2]ａｎｄｃｏｒｎ[3],ｓｅｖｅｒａｌｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｌｉｎｋａｇｅｍａｐｓｗｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｍａｐｐｉｎｇｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｇｅｎｅｓ,ｉｎｓｅｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｔｇｅｎｅ…     

油棕QTL定位的研究进展

QTL定位是以遗传连锁图谱为基础,利用分子标记与QTL之间的连锁关系来确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。油棕的产量性状、品质性状和发育性状等重要的农艺性状都是数量性状,利用QTL定位是对数量性状进行分析的重要方法之一,它有利于加快油棕育种进程。综述油棕重要农艺性状的QTL定位研究进展,阐述存在的问题并对未来的研究方向提出建议。     

苹果遗传图谱的构建与QTL定位研究进展

对近年来构建的苹果遗传连锁图谱和相关重要性状的QTL定位研究进展进行了总结分析,主要包括苹果单一群体遗传连锁图谱、多个群体遗传连锁图谱、物理图谱的构建,以及抗病性状和主要农艺性状的QTLs定位,并讨论了相关研究中目前存在的问题及对遗传连锁图谱后期的展望,为苹果育种者在分子标记辅助育种方面提供参考。     

水稻数量性状研究进展

分子生物技术的迅速发展和QTL定位方法的日趋完善 ,为水稻数量性状基因 (QTL)的研究提供了基础。大量研究充分地揭示了QTL的基本特征 ,剖析了重要农艺性状的遗传基础 ,从而给水稻品种的遗传改良带来了新的方法。笔者从QTL的定位群体、定位方法、研究现状 ,以及QTL利用等方面 ,对作物数量性状基因的研究进行了综述 ,并对今后的研究提出了一些见解。     

Hitchhiking Effect Mapping： A New Approach for Discovering Agronomic Important Genes

Besides the natural selection, the crops cultivated today have experienced two episodes of strong artificial selection, domestic and modern breeding. Domestication led to giant genetic structure differentiation between cultivars and their wild species, while modern breeding made further genetic structure differentiation between the modern varieties and the landraces. In a population, diversity of the loci under strong selection is significantly lower than that of other loci. At the same time, diversity in the genomic regions flanking these selected loci also declines in the process of selection. This phenomenon is called hitchhiking effects or selection sweep in genetics. Genomic regions with selection sweep （haplotype block） could be detected after draft genome scanning （genome typing） with molecular markers in a number of released varieties or natural populations. Marker/trait association analysis in these regions would detect the loci （or QTLs） even the favored alleles （genes） in breeding or natural adaptation. Fine scanning of these genomic regions would help to determine the sizes of haplotype blocks and to discover the key genes, thereby providing very valuable information for isolation of the key genes and molecular design of new varieties. Establishment of high density genetic linkage maps in the major crops and availability of high throughput genotyping platform make it possible to discover agronomic important genes through marker/trait association analysis. On the basis of available publications, we give a brief introduction of the hitchhiking effect mapping approach in this paper using plant height, 1 000-grain weight, and phosphorus-deficiency tolerance as examples in wheat.     

长果种黄麻SRAP标记遗传连锁图谱的构建 及3个质量性状基因定位

 【目的】构建黄麻遗传连锁图谱,定位质量性状基因,为今后有关黄麻基因组结构、重要农艺性状QTL定位、分子标记辅助育种和基因克隆等研究工作奠定基础。【方法】以甜麻（黄麻野生种）和宽叶长果（黄麻栽培品种）为杂交亲本,构建了187个F2单株作为作图群体,利用513对SRAP引物进行遗传图谱构建,并对3个质量性状基因（托叶色、叶柄色、叶缘色）进行了定位。【结果】122个SRAP多态性标记位点和这3个形态学标记被定位在该图谱上,初步构建的长果种黄麻遗传连锁图谱全长2 231.9 cM,包含10个连锁群,每个连锁群有2—38个标记位点,2个标记间平均间距为17.86 cM。【结论】该图谱上的标记位点均匀分布在10个连锁群上,没有出现标记位点聚集的现象,表明SRAP标记十分适合黄麻遗传图谱的构建。     

斑点鲶鱼的基因图谱及遗传标记选育研究

本文主要总结斑点鲶鱼基因组学研究的最新动态。斑点鲶鱼和蓝色鲶鱼是杂交可育的两个近缘种 ,这一杂交体系不仅为数量性状的表型带来最大的变异 ,同时也为基因型的多样性提供了最大的可能性。利用 AF L P、RAPD、微卫星顺序标记、EST以及 DNA单体多样性标记 ,以建立遗传连锁图。旨在克隆抗病基因、生长基因、抗逆基因、以及控制食物转化率、产肉率、收获率数量性状的基因。另外还对于适合于鲶鱼基因组研究的 DN A指纹技术进行了评估。并通过极端表型、基因型的分析鉴定出了与生长速度、食物转化率及抗病性有连锁的遗传标记。使用基因型分析、辐射细胞溶合及 BA C基因库 ,以建立斑点鲶鱼的遗传连锁图及物理图 ,并用基因薄膜技术、基因芯片技术 ,以进一步掌握在特定生理条件下的基因调控     

利用AFLP分子标记构建杂种葱的遗传图谱

 利用大葱与野葱杂交获得的F2分离群体,通过AFLP分子标记的遗传分析,构建了包含10个连锁群,228个遗传标记的杂种葱较高密度的连锁图谱,该图谱覆盖902.6cM,平均图距为3.95cM。     

利用野生稻高代回交群体分析水稻农艺性状QTL

本研究用来源于马来西亚的普通野生稻(IRGC-105491)与珍汕97B杂交并回交构建148个株系的高代回交群体(BC_2F_4),用152个均匀分布的SSR标记构建了分子遗传连锁图,其图谱长为1 342.1 cM,相邻标记间距为8.8 cM.利用该群体检测定位到影响株高、生育期、穗数、穗长及千粒重、粒长、粒宽等农艺性状的27个QTL;在这些QTL中约有59%有利基因来源于野生稻.野生稻中有利基因的发掘和利用将为分子标记辅助培育水稻新品种奠定基础.     

用2个不同来源的DNA探针构建水稻RFLP连锁图谱(英文)

基于籼稻品种圭 6 30与粳稻品种台湾粳杂交产生的一个包含 111个株系的加倍单倍体 (DH)群体 ,构建了一个水稻 RFL P连锁图谱 .该图谱 (记为 DH图谱 )含有 175个 RFL P座位 ,全长 12 2 4 .6 c M,相邻标记间平均距离 7.0 c M.用于 RFL P分析的探针选自分别由日本水稻基因组计划 (RGP)和美国康耐尔大学 (CU)构建的 2个水稻图谱 .9个染色体区域发现明显的偏分离 ,但 DH图谱与 RGP和 CU图谱之间仍表现出较好的共线性 .因此 ,DH图谱可以作为那 2张图谱之间遗传信息相互沟通的桥梁 .本图谱还可用于对水稻中控制重要农艺性状的数量性状基因座的定位和分析     

冷水胁迫下水稻分蘖期耐冷性状QTL定位研究

以黑龙江地区高产优质水稻品种东农422和耐冷性强水稻品种空育131为亲本,构建F2 3代180个家系为作图群体.在分蘖期17℃人工冷水胁迫下,进行水稻耐冷性鉴定.以SSR标记构建分子连锁图谱为基础,根据微卫星标记间的距离和顺序绘制一个包含75个SSR标记的遗传连锁图谱.构建的连锁图谱总共覆盖水稻基因组约1351.7 cM,标记间平均距离为19.04 cM.对水稻分蘖期的苗高、分蘖数、地上部生长量、叶绿素含量及其冷水反应指数(CRI)进行数量性状基因座(QTLs)的定位研究.结果表明,上述性状经冷水胁迫后,在F3家系群中均表现为单峰的连续分布,推断分蘖期耐冷性是由主效基因和微效基因共同控制的数量性状.共检测到与冷水胁迫下分蘖期苗高、分蘖数、地上部生长量和叶绿素含量及其冷水反应指数相关的QTL 21个,分布于第2、3、5、6、7、8和12条染色体上.     

稻瘟病抗病基因定位及克隆研究进展

稻瘟病是水稻生产中最严重的真菌病害,严重影响着水稻的产量。随着DNA分子标记的不断发展及水稻基因组测序的完成,稻瘟病抗病基因的定位克隆取得了突破性的进展,为稻瘟病抗病机理研究以及稻瘟病抗性育种奠定了重要基础。本文综述了稻瘟病抗病基因定位及克隆的研究进展,对稻瘟病抗病基因的研究成果在实践中的应用提出了展望。     

Construction of a genetic linkage map and QTL analysis for some leaf traits in pear (Pyrus L.)

The major incompatibility barriers to specific inbred lines and the long generation duration in Pyrus L. may hinder the Pyrus breeding process. A genetic linkage map provides the foundation for quantitative trait loci (QTL) mapping and molecular marker-assisted breeding. In this study, we constructed a genetic map with 145 F₁ populations from a cross of two cultivars, Yali and Jingbaili, using AFLP and SSR markers. The map consisted of 18 linkage groups which included 402 genetic markers and covered 1395.9 cM, with an average genetic distance of 3.8 cM. The interval mapping was used to identify quantitative trait loci associated with four leaf agronomic traits in the F₁ population. The results indicated that four QTLs were associated with leaf length, two QTLs with leaf width, two with leaf length/leaf width, and three with petiole length. The eleven QTLs were associated with 9.9%–48.5% of the phenotypic variation in different traits. It is considered that the map covers almost the whole genome, and molecular markers will be greatly helpful to the related breeding.     

栽培稻与普通野生稻BC_1群体分子连锁图的构建和株高的QTL分析

本研究用江西东乡普野和桂朝 2号的 115株 BC1群体 ,构建了一个长度为 1418.2 c M、包含 12 0个RFL P标记的遗传图谱 ,标记间的平均距离为 11.8c M。该图谱除第 1染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外 ,其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致。该图谱为定位栽、野之间重要的分类性状和农艺性状以及进一步研究野生稻进化到栽培稻的分子进化机理奠定了基础。利用该图谱 ,对控制株高的 QTL s分析结果表明 ,控制株高有 6个 QTL s,他们分别位于第 1,3,4 ,5 ,8和 9染色体上 ,其中位于第 1染色体 C95 5— R1613间为 1个主效基因 ,并对主效基因的来源进行了讨论。最后作者提出 ,在野生稻驯化为栽培稻的过程中 ,株高由高变矮是微效基因突变与主效基因突变相结合并通过长期积累而成的     

辣椒抗病分子育种研究进展

辣椒起源于南美洲,16 世纪传入中国。辣椒的营养价值高,在保健、美容、食品、医药、制暴等行业均有重要作用,已成为我国最重要的蔬菜作物之一,栽培面积逐渐增加、目前位居我国蔬菜作物之首。辣椒栽培过程中会遭受各种病害的侵袭,给生产造成重大损失。通过化学防治方法、农业防治措施等可以在一定程度上减轻病虫为害,但选用抗病品种是防治病害最经济有效的措施。随着分子生物学的发展,抗病分子育种与常规育种方法相结合是将来取得突破的发展方向。近年来,辣椒抗病分子育种机理取得了重要成果,尤其是抗病分子机理取得一系列成果。 分子育种主要包括两部分：一是分子标记辅助育种,首先必须找到分子标记,分子标记分为基因标记、构建分离群体进行连锁分析获得的标记以及通过大量材料测序进行关联分析获得的标记;二是基因工程育种,前提是分离获得抗病基因,然后将抗病基因导入到经济性状优良的育种材料中,或者通过基因编辑技术或基因沉默技术使负向调控的基因发生突变,从而提高植株抗病性。该文从辣椒抗病性分子标记及其辅助选择、辣椒抗病分子机理、采用基因工程技术获得抗病辣椒种质（抗病毒病、抗青枯病和抗疫病）等方面进行综合介绍,并对辣椒抗病分子育种的发展趋势和研究重点进行展望。     

水稻雄性不育突变体802A的遗传分析及基因定位

 【目的】对雄性不育突变体802A进行表型鉴定和遗传分析,并对不育突变基因进行分子标记定位。【方法】调查802A突变体的花粉育性、形态特征和主要农艺性状,同时对其不育性状进行遗传分析,并以802A/Ⅱ-32B F2和802A/02428 F2为定位群体,运用SSR、InDel等分子标记进行基因定位。【结果】802A突变体的花药瘦小、干瘪、不开裂,外观呈乳白色,花粉以典败为主,属于普通雄性不育类型。同时,该突变体还表现颖壳变细、扭曲,剑叶变短、变窄、内卷,穗颈包颈等特征。遗传分析表明,802A的雄性不育性状由1对隐性核基因控制。该不育突变基因定位于第3染色体长臂的SSR引物RM3513附近,InDel标记S2和S5之间,该基因与这2个InDel标记的遗传距离分别为0.6和0.3 cM,并且与InDel标记S3和S4在167株F2不育单株中共分离。【结论】通过与迄今已报道的水稻雄性不育基因比较,认为802A所携带的突变基因是一个新的水稻隐性核不育基因,暂命名为ms92(t)。