利用旱稻导入系定位水、旱田外观品质的QTL及土壤水分效应分析

以271份具有优质水稻(Oryza sativa L.)越富遗传背景及旱稻IRAT109导入片段的导入系群体为材料,在北京、海南两地水、旱田环境下调查精米粒长、粒宽、粒厚、长宽比和垩白率5个性状,研究旱田栽培对外观品质的影响,进行QTL定位及QTL与水分环境的互作分析.结果表明,粒长、粒宽、长宽比和垩白率易受土壤水分的影响,粒厚比较稳定.水分胁迫使稻米粒长、粒宽变小,长宽比增大,垩白率减少.利用QTLNetwork软件,5个性状共检测到30个加性QTL和4对上位性QTL.6个加性QTL(qGL7、qGT2、qGT4、qLWR2、qC2和qC8)和2对上位QTL(qGL3-qGL7和qGL7-qGL10)的贡献率大于10%.21个QTL与前人研究结果相一致.外观品质性状QTL在染色体上多呈成簇分布,第2染色体RM492～RM1211、第3染色体RM6832～RM3166和第6染色体RM587-RM1163区段是外观品质QTL相对集中分布区域.41%的QTL存在水分环境互作.根据不同性状对干旱胁迫的反应特点,选择水、旱田贡献率大且稳定的QTL,或具有旱田特异性的QTL,进行标记辅助聚合育种是培育抗旱、优质稻的一个有效途径.     

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。     

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。     

籼型杂交稻稻米碾磨品质与外观品质的配合力及遗传力研究

选择米质不同的 7个不育系和 7个恢复系 ,采用NCⅡ交配设计分析碾磨品质与外观品质性状的配合力。结果表明①所有性状的一般配合力和特殊配合力均达到了显著或极显著水平。在糙米粒长、粒宽、长宽比 ;整精米粒长、粒宽、长宽比、垩白度等性状上基因加性效应占主导地位 ;在糙米率、精米率、整精米率、垩白率、垩白大小等性状上则以基因的非加性效应为主。②通过对母本、父本及其互作对F1贡献率分析 ,父本基因型方差在糙米率、精米率、糙米粒长、整精米粒长、垩白大小等性状上比母本对一般配合力方差所作贡献大。母本在整精米率、糙米粒宽、糙米长宽比、整精米粒宽、整精米长宽比、垩白率、垩白度这些性状上比父本所作贡献相对要大。③亲本一般配合力与特殊配合力在各性状上均是相互独立的 ;一般配合力与亲本自身的表现型值则有一定程度的相关 ,说明在育种中必须注意亲本自身性状的改良。④狭义遗传力以糙米粒长、糙米粒宽、糙米长宽比、整精米粒长、整精米粒宽、整精米长宽比较高 ,这些性状可作为早代选择的间接指标。     

小麦株高发育动态QTL定位及其与水分环境互作遗传分析

株高是影响小麦产量的重要农艺性状,对生境水分极为敏感。为探讨小麦不同发育时期株高数量性状遗传与水分环境互作,本研究利用抗旱性强的冬小麦(Triticum aestivum L.)品种陇鉴19与水地高产品种Q9086杂交,重组近交系(RIL)群体120个株系为供试材料,测定两试验环境(甘肃镇远和兰州)雨养(干旱胁迫,DS)和灌溉条件下不同发育时期株高,采用条件复合区间作图法进行株高发育动态数量遗传位点(quantitative trait loci,QTL)分析。共检测到26个条件加性QTL(A-QTL)和56对上位性QTL(AA-QTL)。在A-QTL中,Qph.acs-1A-1、Qph.acs-4B-2、Qph.acs-5A-1、Qph.acs-5D-1、Qph.acs-6B-2和Qph.acs-7D-1在开花期前能重复表达,且有相对较高的贡献率(H2(A))(7.39%~31.04%)。AA-QTL主要由非显著加性效应的位点间互作形成,贡献率(H2(AA))在1.38~24.27%之间,这些AA-QTL效应对后期株高有显著影响。有61.54%的A-QTL和58.93%的AA-QTL分别参与了水分环境互作,在雨养条件下普遍具有降低株高的效应。条件A-QTL的加性效应在拔节期最大,随后逐渐降低,更多的体现出上位性效应。说明控制小麦株高发育的数量性状基因易与水分环境发生互作,且在小麦不同发育阶段有不同的时空表达模式。本研究结果可为小麦抗旱遗传研究与分子改良提供基础资料。     

普通野生稻稻米加工品质和外观品质性状QTL定位

本研究利用一套以籼稻品种“特青”为遗传背景的云南元江普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）渗入系为材料，采用单标记回归分析和渗入片段叠代法，对出糙率、整精米率、垩白粒率、垩白度、长宽比等5个品质性状的QTL进行了分析，初步定位了16个QTL，有10个QTL来自野生稻的等位基因能改良群体的品质性状。在第5染色体RM289附近检测到了同时影响长宽比、垩白粒率QTL，来自野生稻的等位基因能增加长宽比、降低垩白粒率，贡献率也较高。在第8染色体RM152附近检测到降低垩白粒率和垩白度的QTL，其贡献率分别为14％和9%。本研究结果不仅为品质性状分子标记辅助选择提供参考，而且充分显示了利用野生稻的优异基因改良栽培稻品质性状的巨大潜力。     

半滑舌鳎性别决定的QTL互作研究

半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）成体雌雄差异较大,性别控制是提高半滑舌鳎养殖效益的有效手段,而实现性别控制的关键在于揭示半滑舌鳎的性别决定的遗传机制。半滑舌鳎的遗传性别决定方式为ZW型,这种性别决定方式可能存在多因子剂量效应,其性别决定不仅与性染色体有关,常染色体也会参与性别调控,遗传性别是性染色体和常染色体的协同作用的结果。本研究从数量性状基因座（quantitative trait loci,QTL）互作的角度来探讨半滑舌鳎遗传性别决定机制,将性别作为二项性状,利用半滑舌鳎高密度微卫星遗传连锁图谱,采用logistic回归模型扫描所有标记间的二阶组合对性别是否存在影响。研究结果发现,共有5个标记组合在P<0.05显著水平上被检测出来,其中组合SCAFFOLD149₇459和SCAFFOLD7854₇1905在P<0.01水平上显著;5个交互组合位于7个常染色体的9个标记当中,这些标记主要集中在连锁群2、10和11,其中连锁群10-11发现了两个差异显著的交互对,且两个交互对均有SCAFFOLD149₇459,说明SCAFFOLD149₇459可能在互作过程中具有较大的影响。研究表明这些标记附近的基因参与了半滑舌鳎的性别决定,也即常染色体可能参与其性别决定的过程,这对进一步研究半滑舌鳎的性别决定和性别控制具有重要意义。     

早籼杂交稻稻米加工品质与外观品质的相关分析和改良途径

对16个早籼杂交组合稻米的加工品质和外观品质8项指标分析表明，现有早籼杂交稻无一组合的加工品质和外观品质全部指标能达到部颁食用优质米1级或2级标准，主要差距是精米率低、垩白米率高和垩白面积大；整精米率、垩白米率和垩白面积组合间差异较大。通过相关分析看出：糙米率与精米率、整精米率；整精米率与精米率呈极显著正相关，粒长与粒型呈极显著正相关，与垩白面积呈显著正相关；粒宽与粒型呈极显著负相关，与垩白米率呈显著正相关。在优质早籼稻选育中应把降低垩白面积和垩白米率作为主攻目标，对亲本改良首先改良不育系的垩白。     

利用双向导入系定位再生稻外观品质的QTL

再生稻具有较好的外观品质。为解析再生稻外观品质的遗传基础,本研究利用籼稻明恢63和粳稻02428构建的双向导入系为材料,连续两年在湖北荆州考察了双向导入系头季和再生季的外观品质。结果表明,明恢63头季和再生季的外观品质均显著优于02428,双向导入系的所有性状均表现为连续分布。同一性状在头季和再生季间表现为显著正相关,同一季节内不同性状间也表现出显著的相关性,其中粒宽对外观品质的影响最大。结合双向导入系已有的4 568个Bin的高密度基因型数据,共定位到57个影响再生稻外观品质的数量性状点位（QTL）,位于全部12条染色体上。其中25个QTL在两年间稳定表达,17个QTL在两个遗传背景下被重复鉴定到。此外,第3号染色体16.28～17.33 Mb、第5号染色体3.35～4.28 Mb、第7号染色体24.68～25.46 Mb和第11号染色体6.19～6.97 Mb这4个区间同时影响4个以上性状,来自明恢63的等位基因在这4个区间均可提高外观品质。最后,利用分离群体验证了第11号染色体6.19～6.97 Mb具有真实性。本研究结果为分子育种改良再生稻的外观品质提供了遗传基础。     

不同环境条件下水稻结实率的QTL定位分析

摘要：为了揭示水稻结实率的遗传机理并为优良基因的利用以及分子标记辅助选择提供理论依据，本研究以环境敏感的籼稻品种T219和不敏感的籼稻品种T226为亲本构建的202个株系的重组自交系(RILs)为作图群体，利用8种不同环境条件的试验结果，对RIL的结实率进行了基因型与环境互作分析和QTL的定位分析。结果表明：水稻结实率受环境的影响很大，存在着显著的基因型与环境互作效应；同时，8种环境共检测到分布在9条染色体上的17个QTL，贡献率变幅为4.6~35.7%。其中大部分QTL均只在一个或两个特定的环境中发现，表现为QTL与环境的互作、贡献率较小，且它们的增效等位基因大都来自T226。而位于第3染色体MRG5959-MRG2180区间的qSS3-1，共在6个环境中一致检测到，贡献率分别在各环境中均为最大（15.6~35.7%）、其增效的等位基因来源于亲本T226。另外位于第5染色体上的RM592-RM169区间的qSS5-3，也在同一年份的5个不同的试验条件下同时发现，贡献率为6.9~17.9%，其增效的等位基因来源于亲本T219。     

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。     

小麦品质性状的基因型和环境及其互作效应分析

对两年度三个试点13个小麦品种的16个主要品质性状进行分析,研究基因型和生长环境及其互作效应。结果表明,品质性状在不同小麦品种及不同试点间皆存在显著差异,其中硬度、PPO(多酚氧化酶)活性、AWRC(碱性水保持力)、稀懈值的变异系数较大;膨胀势、最终粘度、峰值粘度的变异系数较小。糊化温度、碱性水保持力、峰值时间、蛋白质含量、湿面筋含量、PPO活性、黄色素含量、膨胀势、峰值粘度、稀懈值、回升值、Zeleny沉降值、硬度的环境效应大于基因型效应;SDS沉降值和最终粘度的基因型效应大于环境效应,保持粘度受环境效应影响较小。     

基因型与环境互作对食用稻米重金属积累特性遗传相关性的影响研究

采用种子数量性状遗传模型分析食用稻米重金属积累特性遗传相关性的基因型与环境互作结果表明,Hg、As、Cr、Cd和Pb 5个重金属积累特性间的基因型协方差均为正向。各遗传体系中成对重金属积累特性间均呈不同程度的正向或负向遗传协方差和环境互作协方差。     

稻米蒸煮特性QTL定位及与感官食味品质的相关性分析

稻米蒸煮特性和感官食味品质是稻米品质的重要评价指标,其遗传复杂.为挖掘与利用优异的稻米品质基因,本研究利用籼稻昌恢121为受体亲本和优质粳稻越光为供体亲本构建的一套染色体片段置换系(CSSL),对稻米的吸水率(WA)、延伸率(CRE)和膨胀率(VE)3个蒸煮特性进行QTL定位.共检测到4个QTL,分布于第8和第11号染...     

谷子产量性状与碾磨品质性状的相关分析

为研究谷子品种产量性状和碾磨品质性状的相关性,以150份谷子品种为材料,采用相关分析、通经分析及多元回归分析等方法,探讨7个产量性状（穗长、穗粗、码数、码粒数、单穗重、穗粒重和千粒重）和3个碾磨品质性状（脱壳率、出米率和整精米率）之间的关系,明确影响谷子整精米率的主要因子。结果表明,山西谷子品种产量性状和碾磨性状的变异系数为3.74%～38.57%,单穗重变异系数最大,脱壳率变异系数最小。整精米率与脱壳率（r=0.780）、出米率（r=0.796）及穗粗（r=0.218）呈极显著正相关,与穗长（r=-0.296）和单穗重（r=-0.283）呈极显著负相关,与穗粒重（r=-0.176）和码粒数（r=-0.163）呈显著负相关。逐步回归分析结果表明,穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、脱壳率和出米率是决定整精米率的主要因子。通径分析结果表明,穗粗、出米率和脱壳率对整精米率产生了直接正向效应,穗长和单穗重对整精米率产生了直接负向效应,穗粒重主要通过单穗重对整精米率产生较大的负向效应。主成分分析结果表明,10个性状可归为5个主成分,累积贡献率达87.897%;其中,第1、第2主成分的贡献率较高（32....     

盐胁迫下水稻苗高和分蘖数的发育动态QTL分析

为了检测盐胁迫下水稻苗高和分蘖数的发育动态QTL,以粳稻品种东农425和长白10为亲本衍生的F2:3群体为试验材料,构建了包含123个SSR标记,全长为1 616.53 c M,平均图距为13.14 c M的遗传连锁图谱。以浓度为6 ds·m-1的Na Cl水溶液进行大田生育期灌溉,正常水灌溉为对照,对盐胁迫下水稻的苗高和分蘖数进行发育动态QTL分析。分别利用完备区间作图法和混合线性模型的QTL定位方法,联合盐胁迫与正常条件下6个发育时期苗高和分蘖数的表型数据,共检测到6个控制盐胁迫下水稻苗高和3个控制分蘖数的加性QTL、4个控制正常条件下苗高和5个控制分蘖数的加性QTL、盐胁迫和正常条件联合下的6个控制苗高和4个控制分蘖数的加性QTL,以及3对控制苗高和1对控制分蘖数的上位性QTL。加性QTL q SH1在t3、t4和t2/t1时期分别用非条件和条件方法检测到,加性QTL q TN8-2在t2、t3、t4和t5时期被连续用非条件方法检测到,在t3/t2时期用条件方法被检测到。分别检测到4个控制苗高和2个控制分蘖数的加性QTL与盐胁迫环境存在互作效应,控制苗高的3对上位性QTL和控制分蘖数的1对上位性QTL均与盐胁迫环境发生互作。本研究旨在检测不同发育时期控制盐胁迫下水稻苗高和分蘖数的QTL,并分析与盐环境的互作效应,为解析苗高和分蘖数在盐胁迫下的发育遗传特点和水稻耐盐QTL分子标记辅助育种提供理论依据。     

小黑麦基因型与环境互作效应及产量稳定性分析

选用26个小黑麦品种(系),在西北高寒农牧交错区的不同试点和供水条件下,利用GGE双标图法研究了小黑麦基因型与环境互作效应以及稳产性.结果表明:在自然干旱条件下,小黑麦平均籽粒产量为1805.5 ks/hm2,较普通小麦对照增产54.6%;在灌水条件下,小黑麦平均产量为7196.1 kg/hm2,较对照增产67.2%....     

水稻外观品质与产量构成因素的QTL解析

本研究以224份F6世代的Z601/C14重组自交系(recombinant inbred lines,简称RILs群体)为试材,分析了水稻外观品质及产量构成因素的相关性,并对相关性状的数量性状位点(QTL)进行了分析。分析表明,垩白粒率与垩白度呈极显著正相关,带胚率与垩白度呈极显著负相关;对产量影响较大的因素分别是有效穗数和穗粒数。检测到控制外观品质性状的QTL25个,控制整精米粒长的3个、整精米粒宽8个、垩白粒率3个、垩白度1个、透明度5个、带胚率5个,分布于第3、5、6、7、8、11和12号染色体上;检测到控制产量构成因素的QTL6个,控制有效穗数1个、每穗粒数1个、结实率4个,分布于第3、6、7、8和12号染色体上。为水稻品质和产量育种低世代筛选提供了一定的理论基础。