大豆四向重组自交系群体生育进程稳定QTL定位

以垦丰14、垦丰15、垦丰19和黑农48为亲本,构建了含160个株系的四向重组自交系群体(four-way recombinant inbred lines,FW-RIL)为试验材料,通过构建分子遗传连锁图谱,对大豆四向重组自交系群体生育期各阶段进行QTL定位,旨在为大豆生育期性状的分子辅助育种提供理论基础和技术支撑,在分子水平探索与大豆生育期相关基因的遗传机理。通过区间作图法等分析方法,应用275个SSR分子标记对2013、2014与2015年在克山和哈尔滨3年3个环境下的生育期各阶段进行QTL定位,结果表明:大豆四向杂交群体的各生育期阶段易受到环境条件的影响,生育期相关性状在Fw-RIL群体中存在真实的遗传变异。76个与生育期各阶段相关的QTL分布在18个连锁群上,分别是A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1a、D1b、D2、F、G、H、J、K、L、M、N和O连锁群;17个与生育期各阶段相关的QTL能够在2个以上环境中被重复定位到,分别为qST-B2-1、qST-C1-1、qST-C2-1、qST-C2-2、qST-D1b-1、qST-D1b-2、qST-G-1、qST-H-1、qST-K-1、qST-K-2、qST-L-1、qST-L-2、qST-M-1、qST-M-2、qST-M-3、qST-N-1、qST-O-1。其中,新发现10个与生育期相关的QTLs,qST-C2-2,qST-D1b-1,qST-k1,qST-M2和qST-N1是高效QTL。     

大豆四向重组自交系群体全生育期QTL的单标记分析

以含有160个株系的四向重组自交系为试验材料,通过188个SSR标记鉴定个体基因型,利用单标记分析方法,分析了2年4点试验获得全生育期表型数据,对该群体的全生育期进行了QTL定位分析。结果表明:在2013和2014年哈尔滨、克山3个环境下定位了控制大豆全生育期的14个QTL,分别定位在大豆20个连锁群中的A2、B2、C1、C2、D1b、E、F、G、K、L、N共11个连锁群上,遗传率为1.34%~9.19%。可延长全生育期的优异等位基因型有BARCSOYSSR_08_0966(Q3Q3)、Sat_177(Q2Q2)、Sct_186(Q3Q3)、Satt307(Q3Q3)、Satt557(Q1Q1)、Satt577(Q2Q2)、Sat_351(Q1Q1)、Satt268(Q1Q1)、Sct_199(Q1Q1)、Satt273(Q3Q3)、Satt229(Q1Q1)、Satt664(Q1Q1)、Satt125(Q4Q4),能够缩短全生育期的优异等位基因型有BARCSOYSSR_08_0966(Q2Q2)、Sat_177(Q1Q1)、Sct_186(Q1Q1)、Satt307(Q2Q2)、Satt557(Q2Q2)、Satt577(Q4Q4)、Sat_351(Q2Q2)、Satt268(Q3Q3)、Sct_199(Q3Q3)、Satt273(Q2Q2)、Satt229(Q3Q3)、Satt664(Q3Q3)、Satt125(Q3Q3)。Satt307、Satt199和Satt125这3个QTL在2个环境重复检测到,其中Satt199在两个环境中的遗传率和等位基因的遗传效应差异较小,受环境条件的影响较小,可用于分子设计育种。     

大豆重组自交系群体三、四粒荚变异及其与产量的关系

利用中豆29与中豆32杂交衍生出的大豆重组自交系群体406个家系,在两种种植密度下分析三、四粒荚与产量的关系,研究结果表明,大豆重组自交系群体四粒荚性状存在明显的变异,有部分家系几乎没有四粒荚出现,而另一部分家系四粒荚几乎占四分之三,群体中出现了三、四粒荚数是一、二粒荚数47倍的家系.50%以上的家系四粒荚数和三粒荚比率超过高亲值,而有70.69%的家系一粒荚比率低于低亲值.三粒荚数与产量存在极显著的正相关,四粒荚数与单株产量有一定程度的负相关,主要原因是四粒荚数与百粒重存在极显著的负相关,但高产家系每荚粒数仍高于每荚粒数低的亲本.     

大豆四向重组自交群体单株产量QTL单标记分析

以(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)衍生的含160个株系的大豆四向重组自交系群体为试验材料,应用154个SSR标记鉴定个体基因型,利用单标记分析方法,对2013和2014年在哈尔滨和克山两地4个环境下的单株产量进行QTL定位分析。结果显示:共检测到46个与单株产量相关的QTL位点,主要分布在A1、A2、C1、C2、D2、D1b、L、K、B2、N、E、J、F、G和H连锁群上,遗传率为0.15%~9.37%。遗传率较高的标记位点有BARCSOYSSR_02_0607、BARCSOYSSR_03_1620、BARCSOYSSR_19-0451、Sat_153、Sat_367、Satt229和Satt529,优异等位基因型为BARCSOYSSR_02_0607(Q1Q1)、BARCSOYSSR_03_1620(Q2Q2)、BARCSOYSSR_09_0183(Q1Q1)、Satt229(Q2Q2)、Sat_367(Q3Q3)、Satt338(Q1Q1)、Satt229(Q1Q1)和Satt668(Q1Q1)。在检测的标记位点中,BARCSOYSSR_08_0966、Sat_36、Sat_153、BARCSOYSSR_02_0607和Satt529在两个环境中重复检测,表明这5个QTL可用于分子设计育种改良单株产量。     

用籼／籼交重组自交系群体构建的分子遗传图谱及其与籼／粳交群 …

为了最终实现对籼稻数量性状基因位点（ＱＴＬｓ）精确定位,用一个包含１３１个系的籼／籼交重组自交系群体（Ｆ６：７）构建了分子遗传连锁图谱含由１１３个水稻探针、２８个小麦探针揭示的１６０个ＲＦＬＰ标记和由５个ＰｓｔⅠ／ＭｓｅⅠ引物组合揭示的７８个ＡＦＬＰ标记。群体的杂合性比率接近期望值,表明该群体具有正常的遗传结构。在６个染色体区域观察到标记的偏分离,表明即使在亚种内群体中也可能发生标记的偏分离。本图     

用籼/籼交重组自交系群体构建的分子遗传图谱及其与籼/粳交群体的分子图谱的比较

为了最终实现对籼稻数量性状基因位点 (QTLs)精确定位 ,用一个包含 1 31个系的籼 /籼交重组自交系群体 (F6∶7)构建了分子遗传连锁图谱。该图谱含由 1 1 3个水稻探针、2 8个小麦探针揭示的 1 6 0个RFLP标记和由 5个PstⅠ /MseⅠ引物组合揭示的 78个AFLP标记。群体的杂合性比率接近期望值 ,表明该群体具有正常的遗传结构。在 6个染色体区域观察到标记的偏分离 ,表明即使在亚种内群体中也可能发生标记的偏分离。本图谱的总长度为 1 4 35 8cM ,相邻标记间的平均距离为 6 38cM。由于采用了一套日本水稻基因组计划 (RGP)的RFLP标记 ,使本图谱能与RGP图谱进行比较。结果表明 ,两个图谱上的共同标记所覆盖图谱总长度几乎相同 ;在水稻 1 2条染色体中的 9条表现完全的连锁保守性。此外 ,水稻的第 1号染色体与小麦的第 3组染色体具有很强共线性。但是 ,两个图谱间也存在明显的差异 ,在 1S、1L、4L和 8L 4个染色体臂上发现 4个小倒位 ;除第 5号和第 6号染色体外的其他染色体上共检测到 1 9个新的位点。籼稻亲本间在染色体臂 2S、7S、1 0L和 1 1S 4个区域的RFLP多态性很低或没有 ,从而导致籼稻图谱在这些区域呈现空白。在这个籼稻图谱中 ,未检测到第 1 1号和 1 2号染色体间的重复性。还就稻属在基因组进化中的染     

夏大豆重组自交系群体籽粒蛋白质含量超亲分离的遗传解析

以夏大豆重组自交系群体NJK3N为试验材料进行5个环境的田间试验,进一步利用含1 733个bin标记的遗传图谱对籽粒蛋白质含量进行QTL定位。结果表明该群体中籽粒蛋白质含量存在超亲分离,单个环境最高值达51.23%,家系间、环境间以及环境与家系互作上均存在极显著差异。在10个染色体上定位到11个控制籽粒蛋白质含量的QTL,其中qProt-11-1和qProt-12-1未见前人报道。增效等位变异来自母本和父本的分别有4个和7个,其通过杂交重组累加可能导致家系蛋白质含量出现超亲现象。     

野生大豆×栽培大豆RIL群体高密度遗传图谱构建及SNP偏分离分析

通过研究野生大豆与栽培种大豆群体构建过程中产生的偏分离现象,发掘偏分离区间(Segregation Distortion Region, SDR)和候选基因,有助于探究偏分离在大豆中的产生机制。应用地方品种“一千粒”和野生品种“长岭野生豆”配置杂交组合,获得F₆代重组自交系(Recombinant Inbred Lines, RIL)株系200株,利用SLAF-seq进行测序分析,构建高密度遗传图谱,获得该群体可靠的4 564个SNP标记。偏分离分析发现,648个标记发生偏分离(P<0.05),占总标记的14.20%。获得22个SDR,分布在9个不同的染色体上。在SDR区间内共发现8个重度偏分离热点区域(Extreme Segregation Distortion, ESDR),分布在5个不同的染色体上,其中3个ESDR偏向父本野生型,5个ESDR偏向母本栽培型。利用基因功能注释及全基因组重测序数据,结合ESDR区域,影响胚胎发育(Glyma.01G051400)及雌配子体发育(Glyma.16G072700)的基因分别被认为是ESDR1-1和ESDR16-...     

大豆遗传图谱的构建和含油量的QTL分析

以大豆重组自交系soy01群体中的255个家系为作图群体,利用225个分子标记和2个形态标记构建了一张包含27个连锁群的大豆遗传连锁图谱,总遗传距离1315.46cM,平均标记间距5.79cM。在构建遗传图谱的基础上,采用复合区间作图法,检测到10个与含油量相关的QTL。这些QTL分别位于大豆遗传图谱的A2、C2、D1b、M和N连锁群,解释的遗传变异范围为4.0%～12.2%。这些QTL中,4个与soybase数据库中的QTL有可能是相同的位点,2个可能是新的位点,其余4个是否是新的位点还有待进一步验证。亲本中豆29和中豆32中均有增效基因分布,通过遗传重组可以提高大豆含油量。     

棉花重组自交系群体重要农艺性状的遗传分析

通过产量、纤维品质、株型三类农艺性状来探究棉花重组自交系(recombinant inbred line, RIL)群体的综合表现,并进行纤维品质优异株系的筛选,是提高棉花育种效率的有效途径。本研究以鲁棉研28为母本,海岛棉渐渗材料爱字棉73003为父本,进行杂交并多代自交获得的126个RILs材料为研究对象,在四个环境下对5个产量、5个品质、4个株型相关性状进行变异系数、方差、遗传力和相关性分析。方差分析表明,该RIL群体的各性状受环境效应影响显著;变异分析和超亲分析表明群体内部存在丰富的遗传变异;相关性分析表明衣分与上半部平均长度、断裂比强度、整齐度指数呈极显著负相关,株高和果枝数与单位面积产量呈显著正相关,第一果枝高度与整齐度呈极显著正相关,果枝数与伸长率呈极显著正相关。通过综合分析,在该RIL群体中筛选出9个纤维品质性状表现优异的材料,为棉花新品种选育提供参考。     

籼稻C84和粳稻春江16B重组自交系遗传图谱构建及籽粒性状QTL定位与验证

【目的】本研究旨在挖掘水稻粒型新基因、探索其分子机理,解析籽粒发育调控遗传网络奠定基础,并为通过分子标记聚合有利基因开展超级稻分子设计育种提供理论依据。【方法】以植株和籽粒形态差异较大的晚粳稻品种春江16B(CJ16B）和广亲和中籼稻背景恢复系C84为亲本构建含有188个家系的重组自交系为作图群体,利用158对在双亲中存在多态性差异的分子标记,构建了遗传连锁图谱,总遗传距离为1428.40cM,平均标记间距为9.04cM。在构建遗传图谱的基础上,完成RIL188个株系籽粒的粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒重等5个性状考查并进行QTL定位。【结果】在海南陵水和浙江杭州两地共检测到籽粒相关主效QTL30个,包括籽粒QTL新座位18个,解释遗传变异3.51%~17.25%。其中粒长、粒宽、粒厚和长宽比QTL位点分别为9个、5个、5个和6个,千粒重QTL位点5个。经基因座位比对,发现有5个QTL区间与已克隆的调控籽粒形态相关基因座位相近,我们通过对双亲目标基因的测序并根据差异位点设计dCAPs分子标记进行验证。【结论】该RIL群体及其遗传图谱可用于水稻重要农艺性状主效QTL基因的定位和克隆,新定位的18个粒型QTL可以为水稻籽粒发育调控网络提供补充和资料积累。     

小麦重组自交系群体大粒品系籽粒灌浆特性研究

为了明确大粒小麦的灌浆特性,以豫农9901/周麦16重组自交系群体中籽粒大小基本一致而饱满度和粒重具有较大差异的11个半冬性品系为试验材料,以周麦18为对照,分析了籽粒灌浆特性及阶段性灌浆参数与粒重的关系.结果表明,籽粒灌浆呈“慢-快-慢”的变化规律,可以用logistic曲线方程拟合其增长趋势;粒重较高的品系W02、W03与对照周麦18具有相似的灌浆特性,其他品系的籽粒灌浆特性与对照周麦18有明显差异,表现在前期灌浆速率高于周麦18且增速较快,后期则明显低于周麦18且下降的幅度较大;在三个灌浆阶段参数中,缓增期灌浆速率、渐增期和快增期持续时间明显低于周麦18,而缓增期持续时间明显长于周麦18.通径分析表明,阶段灌装参数中对粒重直接作用最大的是快增期持续时间,其次是缓增期持续时间,但是缓增期持续时间对粒重的直接正向效应被其较大的负向间接效应所掩盖;快增期和缓增期灌浆速率对粒重的间接效应明显大于直接效应.     

利用重组自交系群体定位玉米生育期相关性状QTL

利用玉米自交系80007和80044为亲本,衍生包含355个家系的重组自交系(RIL)F9群体,采用SSR标记构建包括219个标记的连锁图谱,图谱总长度2 133.5 cM,标记间平均距离9.7 cM。采用完备区间作图法对控制玉米抽雄期、散粉期、吐丝期以及散粉至吐丝间隔期的4个生育期相关性状进行QTL分析。结果表明,共检测到60个QTL,其中抽雄期检测到20个QTL,吐丝期检测到15个QTL,散粉期检测到20个QTL,散粉至吐丝间隔期检测到5个QTL。共有7个QTL对表型变异的解释率超过了10%,表现为主效QTL效应,分布在第3、4和第9染色体。有11个QTL在不同环境中能重复检测出,是受环境影响较小、为较稳定的QTL。分析发现,生育期相关性状的QTL在染色体上有"成簇"分布的现象,并且贡献率较大的QTL控制着多个相关性状。结果表明,bin3.04-3.05、bin3.09、bin7.03和bin9.02-9.03是生育期相关性状QTL的密集区域,这些区域存在对生育期相关性状重要作用的位点。     

籼粳交重组自交系群体主要农艺性状分析

采用方差分析、相关分析和多元逐步回归分析等方法对籼粳交（Lemont×特青）构建的一套包括265个重组自交系（RIL）群体(F14)的株高、生育期、产量和产量构成因子等10个重要农艺性状进行了研究。结果表明,除株高和有效穗以外,8个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异。各性状在RIL群体中呈连续变异,分布频率大致接近正态分布,同时存在双向超亲分离现象。单株产量与结实率、粒数和株高呈极显著相关;除千粒重外,所有性状均与株高具有相关性。对单株产量作用大的性状依次为结实率、有效穗、每穗粒数和千粒重,这4个性状解释了单株产量90.7%的变异。另外还对6份优良株系进行了评价。这些结果可为水稻数量性状基因定位分析提供有用的信息,也为水稻育种改良提供理论依据。     

应用恢复系重组自交系群体分析杂交晚籼的杂种优势

应用籼稻恢复系特青和IRBB近等基因系配组构建了由207个F8株系组成的重组自交系(RIL)群体,与不育系中9A杂交获得测交群体,考察RIL群体、测交群体和中9B的4个产量性状。研究表明,父本性状表现与F1性状表现呈极显著正相关,但与F1杂种优势呈极显著负相关,而恢复系的良好表现和F1杂种优势均对F1产量的形成具有重要作用。     

小麦重组自交系群体9个重要农艺性状的遗传分析

为了初步判断小麦重要性状的遗传组成,并筛选适于QTL定位的性状,以小偃81和西农1376及其构建的重组自交系群体(RILs)F7代为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型研究了株高、叶面积、穗下茎长、穗下节长、穗下节间直径、穗长、小穗数、穗粒数和抽穗期等9个重要农艺性状的遗传特点.结果表明,穗下节长性状符合多基因遗传,无主基因存在;株高、小穗数、穗粒数、叶面积、穗长和抽穗期6个性状符合2对主基因+多基因遗传;穗下节间直径性状符合3对主基因遗传,无多基因存在;穗下茎长性状则符合3对主基因+多基因遗传.株高、穗长、抽穗期和穗下节间直径等4个性状的主基因遗传率分别为82.32％、75.75％、81.98％和91.04％,可能含有较大的主效QTL.     

小麦重组自交系群体籽粒主要矿质元素含量的分析

为进一步了解小麦生物强化育种的可行性,以山农483×川35050杂交衍生的小麦重组自交系(RIL)群体的131个株系(QM1~QM131)及其亲本为材料,连续2年在泰安和菏泽两地种植。测定该RIL群体籽粒镁、磷、硫、钾、钙等常量元素及锰、铁、铜、锌等微量元素的含量,分析了其变异系数、遗传力、相关性及环境对微量元素含量的影响。结果表明,供试材料中各被测元素的变异系数范围为7.9%~32.7%,遗传力的变化范围为29.58%~56.34%;常量元素中,镁和磷间的相关性较大,相关系数为0.440;微量元素中,锰和铜间的相关性较大,相关系数为0.454;环境对小麦微量元素含量有明显影响。高铁元素含量株系QM103、高锌元素含量株系QM105可作为育种材料。     

15个小麦重组自交系群体抗纹枯病性的遗传分析

为了研究小麦抗纹枯病性的基因控制,利用15个小麦重组自交系群体(RIL)在4个主基因鉴别模型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)下对抗纹枯病性进行了遗传分析。结果表明,不符合正态分布的群体能在表现型水平上检测到主基因的存在,符合正态分布的群体也能在表现型水平上检测到主基因的存在,所分析的群体都是由主基因和微效基因共同控制的;符合4种主基因鉴别模型的情况都存在,模型Ⅳ即2对主基因相斥型连锁占总群体的比例较大;在2对主基因存在时,均有主基因间的互作效应,其值一般小于加性效应;主基因对变异的平均贡献为58％,比微效基因的贡献率大。     

大豆高密度遗传图谱的构建及产量相关性状QTL定位

大豆是重要的粮油作物,而我国大豆主要依靠进口,提高大豆产量对保障国家粮油安全意义重大。为定位大豆产量相关性状,本研究以产量差异显著的东农42和东农50作为杂交亲本,构建了包含168个家系的重组自交系（recombination inbred lines,RILs）群体,对其进行全基因组重测序,构建高密度遗传图谱,并利用R/qtl软件的复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）结合两年六点的大豆产量相关性状表型数据,进行QTL定位。结果表明：利用测序获得的660 316个SNP标记构建了一张分布在20个连锁群的包含6227个bin标记的大豆高密度遗传图谱,总图距和平均图距分别为2739.15 cM,0.44 cM。在12个染色体上定位到22个大豆产量相关性状QTL,四粒荚数、单株荚数、单株粒重和百粒重性状定位到的QTL分别为5、4、5和8个。在3号和19号染色体上各有一段基因组区域在两年间重复定位,涉及6个主效QTL,分别为qNFSP-19-1(22.976%）、qNFSP-19-2(11.977%）、qNFSP-19-3(17.203%）、qHSW-...     

大豆群体构建杂交技术的研究

大豆群体构建通常采用回交与自交交替进行的方法，杂交技术是一个关键环节，作者系统地论述了大豆群体构建杂交技术的全套程序和经验积累，总结出了有利于群体构建的较好的取花标准、授粉条件和操作技巧，为构建理想的遗传育种材料平台奠定基础。