甘蓝型油菜遗传图谱的构建及开花期的QTL分析

在由两个春性甘蓝型油菜双低品种DH401（早花）和Q2（迟花）的F1代植株通过小孢子培养所获得的DH（doubled haploid）群体中，应用SSR、SRAP及AFLP标记构建了一张遗传连锁图谱，并对开花期性状进行了数量性状座位（QTL）分析。在亲本间共检测到263个有多态性的遗传标记，其中SSR标记有88个、SRAP标记101个及AFLP标记74个。其中248个标记分布于19个连锁群，总遗传距离为1634.7 cM，标记间平均遗传距离为6.6 cM，标记偏分离比例达到27.4% (p<0.01)且主要集中在第4、5连锁群。应用QTLMAPPER 1.6在武汉、和政分别检测到2个和4个控制开花期的主效QTL位点，分别解释了68.63%和75.83的开花期表型变异，其中有2个主效QTL位点在这两地同时被检测到。另外也分析了影响开花期的上位效应并探讨了本研究结果在实际育种中的意义。     

油菜开花期QTL定位和候选基因分析

为辅助选育早熟油菜品种、克隆油菜开花期基因及开发花期分子标记,以已测序的油菜品种中双11 (Z) 和重测序的油菜品系No.73290 (N)为亲本构建的含184个单株的BnaZNF2群体为材料,通过分析该群体的基因型数据和F2:3家系连续三年（2010-2012）在武汉的表型数据,对开花期QTL进行检测和整合,定位到分布在11个连锁群上的14个开花期QTL。其中只有5个QTL能在3年中重复检测到,分别是qDtF.A2-1、qDtF.A6-2、qDtF.C2-1、qDtF. C2-2 和qDtF.C3-1,贡献率在7.1%～21.1%之间。通过查阅文献和在拟南芥、水稻等作物网站上搜索,搜集到442 个与植物开花期有关的基因。基于油菜基因组物理图谱,通过生物信息学分析,在本研究定位的QTL区间上筛选到54个可能的候选基因,可以用于开花期基因的克隆。在5个主要QTL区间内分别定位到8、5、4、2和4个候选基因,其中有15个双亲中存在序列差异,可以开发开花期的功能标记用于分子标记辅助选择育种。     

油菜开花时间遗传调控的研究进展

综述了油菜开花时间的QTL定位和开花调控途径关键基因FLC、FRI、CO和FT的克隆和研究进展。     

稻米垩白性状的遗传研究进展

垩白是影响稻米品质的重要因素,揭示稻米垩白性状的遗传机理是低垩白优质稻选育的理论基础。近年来,国内外研究人员成功定位和克隆了一些控制稻米垩白性状的基因。综述了稻米垩白性状的经典遗传研究、QTL定位和基因克隆等方面的研究进展。     

甘蓝型油菜基因定位研究进展

分子标记技术具有消除环境影响、缩短育种周期、提高选择效率、精确定位性状基因等优点。回顾了油菜分子标记遗传作图构建、质量性状位点定位、数量性状位点定位的研究进展。     

大豆开花期性状QTL定位和候选基因挖掘

大豆对光周期极为敏感,单一品种的适应范围狭窄。大豆品种在不同纬度间的适应性与开花期密切相关。为了获得更多的大豆开花期相关QTL,了解在豆适应机制,利用开花主效位点E1~E4基因型均相同的滑皮豆和齐黄26（E1e2asE3-HaE4）杂交衍生的重组自交系群体及前期基于特异长度扩增片段测序（Specific Length Amplified Fragment-sequencing, SLAF-seq）构建的高密度遗传图谱,对大豆开花期性状进行了QTL定位。共获得了分布在7条染色体上的11个QTL位点,其中4个位点（qFT8,qFT20-2,qFT14和qFT16）为本研究新发现的QTL。同时,研究发现6个QTL（qFT6-1,qFT8,qFT11-1,qFT19,qFT20-1和qFT20-2）在2013年和2014年两个环境中稳定存在。对稳定QTL位点间的基因进行生物信息学分析,筛选出4个可能参与开花期调控的候选基因。本研究结果能够为阐明大豆适应性分子机制和广适性分子育种提供一定的理论基础。     

油菜遗传转化体系研究进展

随着重组DNA技术的快速发展,通过基因工程手段来改良油菜品质、提高油菜抗虫抗病性等成为可能.基因工程的一个重要环节是如何将外源基因导入受体植物实现遗传转化.综述油菜子叶柄和下胚轴遗传转化的步骤和方法,并分析影响其转化效率的因素,同时对近年发展起来的浸花转化方法做简单介绍,并对油菜遗传转化上存在的问题进行初步分析与讨论.     

油菜及其近缘植物形态标记性状基因定位与克隆研究进展

形态标记不仅在品种选育、种子生产和纯度鉴定时作为指示性状,而且与作物的产量、品质和抗性相关。综述了近年在油菜叶色、叶面蜡粉、叶型、矮秆、花色、种子颜色和多室等7个标记性状上的基因定位和克隆研究进展,发现往往有多个基因通过同一代谢途径或不同代谢途径控制同一性状,异源四倍体的油菜、芥菜控制性状的基因数目一般是其祖先亲本种白菜、甘蓝的2倍,在相同的染色体或同源区段能找到同源基因。这些研究成果既为更多性状的基因定位克隆提供了借鉴,也为通过基因编辑等手段创制具有特殊标记性状的新种质提供了可选择的靶标位点。     

花卉遗传连锁图谱构建及QTL定位研究进展

近20 a,国内外已经对20余种花卉进行了遗传连锁图谱构建,部分已开展了QTL定位研究。遗传连锁图谱构建及QTL定位是基因定位与克隆乃至基因组结构与功能研究的基础,高密度的遗传连锁图谱和精细的QTL定位将有利于加快花卉育种研究进程。本文介绍了花卉遗传连锁图谱构建和QTL定位的研究进展,探讨了当前该研究领域中存在的问题,并对今后的发展方向和研究重点提出了建议。     

稻米锌含量的遗传分析与基因克隆研究进展

锌是人体健康所必需的微量元素之一,水稻是世界上主要的粮食作物,稻米尤其是精米中的锌含量非常低,提高稻米锌含量能有效缓解人体锌缺乏症。本文综述了稻米锌含量的遗传变异,稻米不同部位锌的分布模式、遗传模式、QTL定位、基因克隆及育种进展,为水稻富锌分子育种提供重要参考。     

油菜重要性状功能基因研究进展

为实现从传统育种向以基因（或基因组）信息为依据的分子育种转型,研究油菜功能基因组是重要的基础和前提。本文综述了近几年异源四倍体油菜功能基因组研究进展,重点概述了油菜雄性不育、产量、品质和养分代谢等重要性状的功能基因研究结果,并针对我国油菜功能基因组研究和生产育种现状,提出推进功能基因组研究成果应用于育种体系,培育我国自主的高效型油菜重大品种的有关建议,以增强我国生物技术育种的国际竞争力。     

大豆生育期相关性状QTL定位

以野生大豆江浦野生豆-5为母本,栽培大豆南农06-17为父本杂交所得的316个F2单株及其衍生F2∶3和F2∶4家系为材料,利用JoinMap3.0软件,构建了一张包含210个标记(分子标记207个、形态标记3个),共24个连锁群的大豆分子连锁图谱,覆盖基因组长度2 205.85 cM,标记间平均距离为11.09 cM。利用混合线性模型复合区间作图方法,对2007年F2单株、2008年F2∶3家系及2009年F2∶4家系的全生育期、营养生长期、生殖生长期和生育期结构4个生育期相关性状进行联合世代QTL分析,共检测到15个加性显性QTL和9对上位性QTL;存在QTL共位性(同一标记区间存在不同性状的QTL)以及QTL互作网络(一个QTL可以与多个QTL互作)的现象;贡献率最大的3个QTL为qVP-H-1、qWGP-H-1和qRV-H-1,加性效应解释的遗传变异分别为21.31%、13.14%和9.37%,qWGP-H-1和qVP-H-1的增效等位基因来源于江浦野生豆-5,qRV-H-1的增效等位基因来源于南农06-17。研究结果为生育期性状的分子标记辅助选择、野生大豆优异基因的挖掘及栽培大豆遗传基础的拓宽提供了依据。     

玉米植株结构分析及其QTL定位

选用83个玉米DH系及其亲本作为试验材料,对其植株结构性状进行了分析。结果表明,株高受中部节间长度影响最显著;穗位高主要是由基部节间长度控制;相邻节间长在发育上具有协同性。对DH系的株高、穗位高和节间长性状进行QTL定位,共检测到40个QTL,贡献率为7.98%～43.24%。每个性状检测到1～5个QTL,其中株高、穗位高和节间长检测到1个共同的QTL。     

Effects of yield-related QTLs SPIKE and GPS in two indica rice genetic backgrounds

Recent progress in rice genomics has promoted the identification of quantitative trait loci (QTLs) associated with yield and its related traits. SPIKE, a QTL controlling spikelet number per panicle, and GPS, a QTL controlling leaf photosynthesis rate, were identical to NAL1. To assess the effect of SPIKE/GPS on yield potential, we compared DNA sequences of these alleles and conducted yield experiments in the field of Japan using the near-isogenic lines NIL-SPIKE (allele from Daringan in IR 64 genetic background), NIL-GPS (allele from Koshihikari in Takanari genetic background), and a chromosome segment substitution line, SL2115 (allele from Koshihikari in IR 64 genetic background). Despite the two SNPs in the promoter regions between Koshihikari and Daringan, both alleles were effective to increase the number of spikelets per panicle both in Takanari and IR 64 backgrounds. However, the extent of the increase was smaller and unstable in Takanari background than that in IR 64 background. In addition, SPIKE/GPS improved percentage of filled spikelets only in the IR 64 background. These results suggest that the effects of SPIKE/GPS alleles are similar but are affected by the difference of the genetic backgrounds. Because the increasing effect of spikelets number per panicle was canceled by the decrease of the number of panicles, which seems to be affected by environmental factors, none of NIL-SPIKE, SL2115, or NIL-GPS significantly out-yielded their parental cultivars. These results indicate the importance to consider genetic backgrounds and QTL-environment interaction toward the future use of SPIKE/GPS.     

不同环境条件下玉米叶夹角的QTL定位

以150个重组自交系群体为供试材料,利用完备区间作图法,对两年三点试验的穗三叶叶夹角表型数据进行QTL定位分析。结果表明,6个环境下共定位到34个QTL,各个染色体上均有分布,单个QTL可解释4.98%~22.78%的表型变异。控制叶夹角的QTL受环境的影响较大,大部分QTL只能在一种环境下被检测到,其中,有3个QTL(qSecLA1-1、qThiLA1-1和qThiLA5-1)分别在3种及以上环境中同时被检测到,是控制玉米叶夹角的主效QTL。     

我国春油菜遗传育种研究进展

我国春油菜主要分布在西部高海拔地区和北部高纬度地区,单产和含油量高于全国平均水平,种植面积约占全国油菜总面积的1/10。本文主要综述了近些年我国春油菜在种质资源创新、重要农艺性状相关基因（QTL）定位、新品种选育等方面的主要研究进展,指出了目前生产上存在的主要问题,并对春油菜育种前景进行了展望,为今后春油菜遗传育种提供参考。