利用重组自交系群体对水稻产量相关性状的QTL分析

利用水稻(Oryza sativa L．)珍汕97和SLG组合的重组自交系群体和177个微卫星标记,采用复合区间作图法对产量相关性状进行了数量性状基因(QTL)定位,共得到38个QTLs。单个QTL解释这些性状6．6％～32．9％的性状变异,各性状QTL的累积表型贡献率达21．3％～79．5％。大多数性状之间具有显著的表型相关性,相关性较高的性状之间常具有较多共同或紧密连锁的QTL。     

利用大豆四向重组自交系群体定位产量相关性状QTL

为探明大豆产量与株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、百粒质量等产量构成因素间的相关性,定位控制这些性状的QTL进而提高大豆产量,以4个产量相关性状差异较大的大豆亲本配制双交组合(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)衍生的包含160个株系的四向重组自交系群体(FW-RIL)为材料,在哈尔滨(2013-2015年)和克山(2013,2015年)种植,获得的株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、百粒质量的表型数据,结合已经构建的包含275个SSR标记的大豆遗传图谱对产量相关性状QTL进行定位。结果表明:在多个环境下重复稳定检测到产量相关性状的QTL 28个,其中10个株高QTL可解释表型变异率在3.20%～11.72%,3个主茎节数QTL可解释表型变异率分别为6.55%,5.70%,3.77%,9个单株荚数QTL可解释表型变异率在2.60%～11.25%,4个百粒质量QTL可解释表型变异率在3.83%～9.35%,2个单株粒数QTL可解释表型变异率分别为8.58%,7.52%;28个多环境重复检测到的产量性状QTL,其中16个QTL是本研究新检测到的,12个与国内外报道过的产量相关性状...     

利用重组自交系群体定位水稻柱头外露率QTL

水稻的柱头外露率影响异交结实率,不育系的柱头外露率则直接影响制种产量。本研究利用高柱头外露率的两系籼稻不育系1892S和低柱头外露率的籼稻品种‘扬稻6号选’构建的重组自交系群体(RILs),考查了F6和F7世代的柱头单外露率(SSE)、柱头双外露率(DSE)、柱头总外露率(TSE);采用基因分型测序技术(GBS)构建遗传连锁图谱,用复合区间作图法(CIM)共检测到了16个柱头外露率相关的QTLs,包括7个控制柱头单外露率的QTLs、4个控制柱头双外露率的QTLs、5个控制柱头总外露率的QTLs。这些QTLs分别位于第1、2、4、5、7和8染色体上,贡献率介于4.70%～18.00%。其中位于第1和4染色体上的QTLs在两年的试验中均被重复的检测到。这些检测到的QTLs为分子标记辅助选择培育高柱头外露率的不育系提供了基因资源。     

小麦燕大1817×北农6号重组自交系群体在正常和盐胁迫水培条件下苗期性状的QTL定位

小麦苗期性状能够指示品种的耐盐性。本研究以小麦骨干亲本燕大1817与品系北农6号衍生的230个重组自交系为材料,利用2013年3个不同时间的水培试验数据和已经构建的SSR和SNP高密度遗传连锁图谱分别对正常和盐胁迫条件下根数和最长根长等7个苗期性状进行QTL定位。利用完备复合区间作图法(ICIM)共检测到69个加性效应QTL(LOD≥2.5),分布于除1A染色体外的所有20条染色体上,单个QTL解释的表型变异率为2.70%~19.00%。有46个QTL的增效效应来自于燕大1817,有23个QTL的增效效应来自于北农6号。有12个QTL能够在3个或3个以上的环境中被检测到,在燕大1817中定位到稳定的多分蘖主效QTL QTn.cau-7BS.1和盐胁迫条件下特异表达的根数QTL QRn.cau-2A,解析了小麦骨干亲本燕大1817的繁茂性和抗逆性遗传基础,为解析小麦品种耐盐遗传机制和耐盐性的分子标记辅助选择提供了重要信息。     

利用重组自交系群体分析籼稻A232抗三化螟相关QTL

水稻种质资源中抗螟虫种质较少,A232为中抗二化螟和三化螟的籼稻材料。为发掘A232抗螟性相关QTL,本研究利用以抗虫材料A232为父本与籼稻保持系岗46B(感三化螟)为母本所杂交构建的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)F9群体为材料,2012-2013年在海南自然条件下对RIL群体中的104个株系进行三化螟抗性鉴定,利用130个在A232和岗46B表现多态性的简单重复序列(SSR)标记构建遗传连锁图谱,并同时采用复合区间作图法(CIM)和MCIM方法进行QTL分析。研究结果表明,采用复合区间作图法(CIM)共检测到7个枯心指数QTL,分布在第1、第2、第6、第10和第11染色体上。其中,q DHI-2-1的效应值最大,LOD值为3.83,位于第2染色体,两侧连锁标记为RM1358和RM35494,可解释表型变异的25.12%。q DHI-1-1、q DHI-6-1、q DHI-6-2和q DHI-10四个QTLs的加性效应负值,说明增效的抗虫等位基因来源于父本A232,具有弱化枯心指数作用,这些位点有望用于抗虫育种研究。采用MCIM方法检测到2个QTLs,位于第1和2染色体,可分别解释变异的11.68%和6.59%;在第4和第6染色体检测到1对上位QTLs,可以解释7.57%的表型变异。这些研究结果为阐明A232对螟虫抗性的遗传基础及进一步开展抗螟虫水稻育种提供依据。     

利用重组自交系定位水稻种子耐低温发芽QTL

具有强耐低温发芽直播稻的种子可以克服低温胁迫导致的发育迟缓,保证幼苗旺盛生长.水稻种子耐低温发芽是多基因控制的复杂数量性状,遗传力低,导致育种家对该性状直接选择的效率很低.耐低温发芽QTL定位研究,有助于开展分子标记辅助选择,提高选择效率.本研究发现,江苏省优质粳稻品种‘南粳46’与云南地方品种‘扎西玛’低温发芽率存在...     

燕大1817/北农6号重组自交系群体穗部性状的QTL定位

小麦穗部性状与单株产量密切相关。本研究以小麦骨干亲本燕大1817与优良品系北农6号衍生的269个重组自交系为材料,通过在北京和河北石家庄的2年田间试验数据,利用本实验室已构建的高密度SNP和SSR遗传连锁图谱进行穗长、穗粒数和穗粒重QTL定位。采用完备复合区间作图法共检测到29个穗部性状加性效应QTL,其中10个穗长QTL分布于1B、2D、3A、3B、4A、5A、5B、6A和7D染色体上,解释的表型变异率为2.96%~9.63%,QSl.cau-4A.2在所有5个环境中均能被检测到,解释的表型变异为5.89%~9.62%,另有7个QTL能在2个或2个以上环境中被检测到;8个穗粒数相关QTL分布于1A、3A、3D、4A和5B染色体上,解释的表型变异为4.06%~11.17%,为单个环境QTL。11个与穗粒重相关QTL分布于1A、1B、2A、2D、3A、4D、5A、5B和6B染色体上,解释的表型变异为2.79%~16.12%,其中QGws.cau-1B、QGws.cau-3A和QGws.cau-6B.2在2个或者2个以上环境中能被检测到。另外,鉴定出6个分布于1A、2D、3A、4A和5B染色体上的QTL富集区段。     

粒重对玉米自交系种子品质性状和活力的影响

为探讨玉米自交系种子粒重对其品质性状和活力的影响,以81个玉米自交系的种子为试验材料,按照粒重分为5级,分别对其4个品质性状指标及电导率、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等指标进行分析.结果表明,不同粒重的玉米自交系种子发芽前活力呈显著差异,发芽后差并不显著;蛋白质、脂肪和淀粉含量却存在显著差异,赖氨酸的含量差异不显著.     

玉米自交系籽粒性状与种子萌发能力的关系研究

针对不同血缘的玉米种质资源,探讨自交系籽粒性状与种子萌发能力之间的关系,为选育强发芽势玉米品种提供依据。以玉米自交系为材料,鉴定供试材料的籽粒类型、百粒重,同时采用纸间萌发法,测定发芽势、发芽率、根长和芽长等性状。结果表明,玉米自交系的籽粒大小与种子萌发性状存在显著相关性,即籽粒大小与发芽率、发芽势呈显著相关,均为负向低度相关。其中,百粒重与发芽势的相关系数为-0.133,百粒重与发芽率的相关系数为-0.132。籽粒大小与根长、芽长呈极显著相关,均为负向低度相关。其中,百粒重与根长的相关性为-0.222,百粒重与芽长的相关性为-0.215。籽粒类型与种子萌发不存在显著相关性,其相关系数均小于0.1。发芽率和发芽势、根长和芽长间均呈极显著正相关,相关系数均大于0.5。通过百粒重性状可以推断自交系芽期活力的强弱。     

QTL Mapping of Boll Weight Trait Based on Recombinant Inbred Lines in Gossypium hirsutum L.

[Objective] The aim of this study was to explore the quantitative trait locus (QTL) related to the boll weight. [Method] A single seed descended population of 137 recombinant inbred lines (RILs) was developed from the cross of upland cotton (Gossypium hirsutum L.) CCRI 36 and G2005, an introgression inbred line introgressed from G. barbadense. Using restriction-site associated DNA sequencing (RAD-seq), a genetic linkage map composed of 6 434 makers, including 6 295 single nucleotide polymorphisms (SNP) and 139 simple sequence repeat (SSR) markers, was developed from the RILs population. [Result] This map spanned 4 071.98 cM with an average distance of 0.63 cM between adjacent markers. QTL mapping was performed by using boll weight data of five environments through WinQTLCart 2.5 software. Thirty-two QTL, with 4.46%-15.84% explained phenotypic variation related boll weight, were detected and found distributing on 15 chromosomes. qBW-A4-1, qBW-A4-2, qBW-A5-2, qBW-D9-1, and qBW-D9-2 were detected in two environments, which explained 5.07%-15.84% of the phenotypic variation. [Conclusion] Major QTLs detected in this study will provide an important reference for analysis of the genetic mechanism of boll weight.     

黄色玉米籽粒颜色相关性状的QTL定位

以优良玉米自交系B 73和Mo 17构建的278个IBM Syn 10DH系为作图群体,利用Photoshop软件和Seed_Identification软件对黄色玉米籽粒颜色的RGB值、灰度值进行表型鉴定。利用单标记作图法,采用基于混合线性模型的分析软件QTL Cartographer Version 1.17,结合RGB值和灰度值进行QTL定位。结果共检测到11个QTL位点,与R值、G值、B值、灰度值紧密连锁的标记分别有1个、3个、6个、1个。本研究结果为黄色玉米籽粒颜色性状基因/QTL的精细定位和分子标记辅助育种奠定了基础。     

不同种质玉米自交系穗粒性状特征分析

玉米穗粒性状是决定产量的重要因素。为了明确不同种质玉米自交系的穗粒性状特征及对种质创新和高产育种提供参考,本研究以211个不同种质玉米自交系为材料,对穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒宽、粒厚、百粒重和籽粒密度9个穗粒性状进行统计和系统聚类分析。结果表明,供试玉米自交系间各穗粒性状均存在显著差异,除籽粒密度外均存在较大变异系数;采用欧氏距离法进行聚类分析将供试玉米自交系分为7个类群,穗长、穗粗、行粒数和粒长均以类群G6最高,粒宽和百粒重均以类群G5最高;郑单958和先玉335两大杂交种的4个亲本自交系各自所属类群相比,4个类群分别有单个或多个自交系多个性状较优,可以为育种工作中穗粒性状的改良提供依据。     

大豆四向重组自交系群体蛋白质含量与油分含量QTL定位

蛋白质和油分含量是大豆重要的育种目标,蛋白质和油分含量QTL定位和优异等位变异的发掘对大豆分子设计育种具有重要意义。本研究以(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)衍生的后代株系为材料,构建含有204个株系的大豆四向重组自交系群体,利用区间作图法,应用前期构建的SSR遗传图谱,对2013、2014和2015年在哈尔滨和克山2地共8个环境下的蛋白质和油分含量进行QTL定位分析。结果表明,8个环境中检测到29个蛋白质含量QTL和39个油分含量QTL。在所定位的蛋白质含量QTL中,有5个能够在2个以上环境被定位到,这些蛋白质含量QTL分布在 A1、D2、J、N和O等6个连锁群上,对表型效应的贡献率为 7.65%~20.08%,其中qPC-A1-1、qPC-D2-1、qPC-J-1和qPC-O-2的贡献率在10%以上。在39个油分含量QTL中,有10个在多环境下被重复检测到,这些QTL分布在8个(A1、A2、B1、D1b、G、I、J、N)连锁群上,对表型效应的贡献率为7.30%~25.68%,其中qOC-A2-1、qOC-B1-1、qOC-G-1和qOC-J-1的贡献率在10%以上。     

36份玉米自交系亲缘关系分析

选用36份玉米骨干自交系为材料,对7个植株性状进行变异程度分析、相关性分析以及聚类分析,并选取10个自交系分别与郑58和昌7-2进行杂交组配,评价应用价值。结果表明,自交系各性状之间差异较大,聚类分析可将自交系划分为不同类群,类群间距离越大,性状差异越大,但部分杂交种双亲被划分在同一类群。杂交种分析表明,部分性状杂种优势明显,且与母本显著相关。     

日本晴/R1126水稻重组自交系群体粒形性状QTL定位

为阐明大穗型籼稻品系R1126稻谷籽粒性状的遗传机制,以其与粳稻日本晴构建的重组自交系F10为材料,通过连续2年田间种植并测定各株系的籽粒粒长、粒宽和粒厚等表型性状,结合利用SSR和SFP等分子标记构建的遗传图谱,对控制该群体的稻谷粒形性状进行了QTL分析。2年试验共检测到10个控制粒长、粒宽和粒厚性状的QTL,其中q GL3-1、q GL3-2和q GL9这3个粒长QTL,以及q GW2和q GW5这2个粒宽QTL在2年试验中能被重复检测;而粒厚性状在2年试验中检测到5个QTL,但均只在1年试验中出现。根据连锁的分子标记信息,q GL3-2、q GW2和q GW5可能分别与已报道的主要粒形基因GS3、GW2和GW5等位;而q GL3-1和q GL9可能为新的粒长QTL,且在2年试验中具有很好的重演性和稳定性,两者的加性效应均能使粒长增加0.2 mm以上,对于改善稻谷外观品质性状具有较好的潜在应用价值。     

不同引发剂对老化粳稻种子活力及生理特性的影响

研究引发对老化粳稻种子萌发的影响,发掘老化粳稻种子再利用的方法。用自然老化3年的5个粳稻品种‘晚洋稻’、‘红芒沙粳’、‘345号’、‘C堡’和‘秀水79’为实验材料,分别以壳聚糖、砂和PEG为引发剂对种子进行引发处理,测定引发前后种子活力和生理特性相关指标。引发处理能改善老化粳稻种子生物膜的透性,降低老化粳稻种子细胞内物质的外渗;显著提高老化种子的发芽势、发芽率和POD酶的活性,降低MDA的含量。不同引发剂引发效果差异显著,3种引发剂中壳聚糖的引发效果最好,其次为砂。壳聚糖和砂引发老化粳稻种子能提高种子活力,促进萌发。     

耐低钾玉米自交系灌浆至成熟期生理特性研究

研究耐低钾玉米自交系灌浆至成熟期的生理特性,探讨其耐低钾的生理机制,为钾高效玉米育种提供理论依据.以多年筛选出的典型耐低钾玉米自交系90-21-3和典型不耐低钾玉米自交系D937为试材,在天然低钾土壤上进行田间试验,于灌浆至成熟期测定根系形态、叶片持绿性、各器官的钾素积累量、钾利用效率、产量及产量性状.与不耐低钾玉米自...