作物QTL分析的原理与方法

作物的许多性状为数量性状,数量性状基因座（QTL）定位的理论依据是Morgan的连锁遗传规律;定位的群体有初级作图群体、次级作图群体和高级作图群体;分析的方法有零区间作图法、单区间作图法、复合区间作图法、混合线性模型;影响QTL定位精确性的因素有群体的大小、分析方法、QTL的分布及作用模式等。传统的作图群体和作图方法存在一些问题,因此有必要开发新的作图群体、研制新的作图方法,以缩短QTL分析与育种实际应用之间的距离。     

高丹草（高梁×苏丹草）产量及其构成因素的QTL定位与分析

利用分子标记技术，在许多作物上已获得了高密度的分子遗传图谱，并定位了许多主要农艺性状的QTL，而在牧草上这方面的研究尚属空白。为提高育种中对牧草产量性状优良基因型选择的效率，对高丹草的单株产量及其构成因素（株高、分蘖数、叶片数）进行QTL定位，确定其在染色体的位置及其遗传效应，探讨其杂种优势产生原因。在以高粱413A和棕壳苏丹草杂交获得的248个F2：3家系构建的作图群体中，应用AFLP和RAPD两种标记技术构建了高丹草（Sorghum×Sudangrass）的遗传连锁图谱。共包含168个标记，分布于10个连锁群，图谱总长度为836cM，标记间平均图距为4．98cM。采用Joinmap／QTL4．0对高丹草单株产量及其三大构成因素进行QTL定位。共检测到QTLM9个，分布在8个连锁群上，其中，第1和3连锁群最多，各为4个和3个。单个QTL解释性状表型变异的5．20％．51．50％。检测到的19个QTL中，表现加性效应的有1个，占5．26％，部分显性效应的有3个，占15．79％，显性效应的有6个，占31．58％，超显性效应的有9个，占47．36％。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占主导地位。     

高丹草(高粱×苏丹草)产量及其构成因素的QTL定位与分析

利用分子标记技术,在许多作物上已获得了高密度的分子遗传图谱,并定位了许多主要农艺性状的QTL,而在牧草上这方面的研究尚属空白。为提高育种中对牧草产量性状优良基因型选择的效率,对高丹草的单株产量及其构成因素(株高、分蘖数、叶片数)进行QTL定位,确定其在染色体的位置及其遗传效应,探讨其杂种优势产生原因。在以高粱413A和棕壳苏丹草杂交获得的248个F2:3家系构建的作图群体中,应用AFLP和RAPD两种标记技术构建了高丹草(Sorghum×Sudan grass)的遗传连锁图谱。共包含168个标记,分布于10个连锁群,图谱总长度为836 cM,标记间平均图距为4.98 cM。采用Joinmap/QTL4.0对高丹草单株产量及其三大构成因素进行QTL定位。共检测到QTLs19个,分布在8个连锁群上,其中,第1和3连锁群最多,各为4个和3个。单个QTL解释性状表型变异的5.20%～51.50%。检测到的19个QTL中,表现加性效应的有1个,占5.26%,部分显性效应的有3个,占15.79%,显性效应的有6个,占31.58%,超显性效应的有9个,占47.36%。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占主导地位。     

甘蓝型油菜产量及相关性状的QTL分析

高产是甘蓝型油菜育种的重要目标之一，产量是多基因控制的数量性状。本文通过QTL作图分析了产量及其相关性状的数量性状位点，以甘蓝型油菜中油821和保604 F₁代小孢子培养获得的DH系为作图群体，构建了由20个连锁群组成的，包括251个分子标记( 2个RFLP标记，72个RAPD标记，91个SSR标记，86个SRAP标记)的遗传连锁图(10个标记没有分配到连锁群中)。图谱的平均图距为6.96 cM，共覆盖油菜基因组1 746.5 cM。在此图谱基础上采取复合区间作图法，检测到与油菜产量及其相关性状有关的QTL共17个。其中控制株高的3个分别位于第4、第9和第10连锁群上，对性状的解释率为9.42%～17.58%；与分枝部位有关的4个分别位于第4、第6和第7连锁群上，其中Bp1 和Bp2 均位于第4连锁群，对性状的解释率为8.13%～15.20%；与主花序有效长有关的3个分别位于第4、第10和第16连锁群上，对性状的解释率为7.49%～23.36%；与一次有效分枝有关的2个分别位于第1、第4连锁群上，对性状的解释率为15.29%～19.58%；与角果总数和千粒重有关的分别位于第4连锁群和第9连锁群上，贡献率分别为17.42%和7.64%；与单株产量有关的3个分别位于第3、第4和第15连锁群，共解释26.60%的表型变异。部分性状的QTL在连锁群上成簇分布,对性状贡献率很大，表现主效QTLs的特点，相应的性状之间也呈显著相关，这表明一因多效或者相关的QTLs之间紧密连锁是性状相关的遗传基础。本研究中与主效QTLs连锁的标记可用于油菜产量性状的分子标记辅助选择。     

简化基因组测序技术在植物遗传分析中的应用

简化基因组测序(Reduced-representation Genome Sequencing,RRGS)是在二代测序的基础上发展起来的一种基于酶切手段对特定区域进行测序从而降低基因组复杂度的技术。此方法步骤简单,成本低廉,且不依赖参考基因组,便可获得全基因组水平的分子标记。本文总结了简化基因组测序的发展历程及其主要技术种类,归纳了简化基因组测序技术在植物遗传图谱构建、数量性状位点定位及群体遗传学分析等方面的应用价值。同时,提出了简化基因组目前在群体遗传学等分析中存在的缺陷及不足,以期为植物在遗传进化,性状定位等方面的研究手段提供参考。     

日本啤酒大麦中裂皮籽粒的QTL分析

啤酒大麦是日本九州北部的一种有用的冬季作物，因为它早熟并且很适合两季栽培系统。但是，近年来包括裂皮籽粒在内的损坏籽粒成了啤酒大麦生产的一大严重问题。有人报道早播种和遮阴处理是裂皮籽粒发生少的优良品系的一种选择方法，但是这种方法受到试验田大     

与控制高纤维强度的主要QTL连锁的SCAR标记的构建及其在陆地棉标记辅助选择中的应用

棉纤维是纺织工业最重要的原材料。纺织技术的所有变化都需要独特的、更优良的棉花纤维品质，尤其是纤维强度。在遗传分析和分子图谱研究基础上，在我们学院的一个陆地棉(G．hirsutum L．)种质品系7235中鉴定出一个控制纤维强度的主要数量性状位     

水稻单片段替换系群体的建立及QTL定位

水稻中许多重要的农艺性状属数量性状，由多基因(QTL)控制。研究QTL的遗传特性和遗传效应对于培育高产和稳产的水稻品种具有十分重要的意义。本研究以6个优良的品种为供体亲本，以华粳籼74为轮回亲本，通过微卫星标记辅助回交选择培育了一批单片段替换系，随后利用所培育的单片段替换系进行了QTL分析和基因定位。主要结果有：1、利用258个微卫星标记对6个供体亲本和轮回亲本间的多态性进行了筛选。6个供体亲本与轮回亲本间的多态率在32．98％至60．78％之间，平均47．81％，粳型供体亲本比籼型供体亲本的多态性要高。2、随着回交代数的增加，植株所含的替换片段数逐渐减少。在BC2F1、BC3F1、BC3F2和BC3F3代，平均每个植株携带有12．50、5．98、1．69和1．46个替换片段。替换片段的平均长度也随回交和自交代数的增加而逐渐变短。在BC2F1、BC3F1、BC3F2和BC3F3代，替换片段的平均长度分别为25．43cM、22．38cM、20．78cM和18．15cM.回交世代替换片段变短的速率(11．99％)比自交世代变短速率(7．15％)要快。在BC2F1、BC3Fl、BC3F2和BC3F3代，轮回亲本基因组的恢复率分别为82．24％、92．55％、98．04％j阳98．52％。3、在BC3F2和BC3F3代，共选育出111个单片段替换系，其中独一无二的单片段替换系共42个。BC3F2代替换系中替换片段的估算长度在2．00cM到64．80cM之间，平均为21．75cM，而BC3F3代中替换片段的估算长度在6．05cM到48．90cM之间，平均为20．95cMc，12条染色体中仅第11染色体没有选择到单片段替换系。所选育的单片段替换系中替换片段的总长为2367．50cM，基因组的覆盖长度为704．50cM，覆盖率为39．25％。4、在52个单片段替换系的22个性状中共鉴定出了234个QTL。每个性状鉴定出的QTL数在3到19个之间，平均4．50个。每个替换系鉴定出的QTL在2到15个之间，平均10．64个。QTL加性效应的大小因性状和替换系不同而不同，低至-0．02(0．79％)的加性效应(如谷粒宽度)均能检测到。在RM237．RM322、RM225和RM481标记附近的各种性状中同时检测到了增效和减效的QTL。5、通过染色体替换作图，对7个单片段替换系中16个性状的QTL进行了定位。利用携带有相同替换片段的替换系进行QTL位置的确定。6、通过分析复杂性状的加性效应，对影响植高、每穗粒数和粒型的相关性状进行了分析，分析QTL之间的相关性。7、对控制抽穗期、稃尖颜色、植株高度和粒型的基因进行了定位。抽穗期基因Hd-8表现为单基因显性遗传，定位于第8染色体上，与PSMl55紧密连锁。紫色稃尖基因Pa-6表现为单基因显性遗传，定位于第6染色体上，与RM253紧密连锁。株高基因Ph-1-3定位于第1染色体上，与PSM331紧密连锁。粒型基因Rlw-8-2为首次报道，定位于第8染色体的末端，与RM447紧密连锁，长粒表现为单基因隐性遗传。本研究通过分子标记辅助选择培育了一批单片段替换系，并成功地对这批材料进行了QTL分析和基因定位，从而证实了在水稻中通过微卫星标记辅助回交选育单片段替换系和进行QTL分析的可行性。     

QTL区间作图的统计理论和计算机软件及其应用

本文系统地描述了应用两个相邻共显性分子标记进行数量性状基因座位(QTL)区间作图的方法。编写了可在容量较小的微型机上运行,适合于F_2、DH,BC等群体QTL作图的通用计算机程序QTLMAP-I。并给出了将这一方法应用于水稻广亲和基因及与抽穗期和每穗粒数有关的QTL区间作图的实例,将广亲和基因S_5~n定位于色素原基因C和RG138之间68cM处,证实了采用质量基因定位方法所得的结果。     

河西走廊韭菜种质资源调查

2003—2004年对河西走廊（祁连山北麓、中部走廊平原、北部荒漠地区）韭菜种质资源进行了调查,结果显示,南部祁连山区分布大量的野生韭菜,中部走廊平原栽培品种呈现多样性,北部荒漠地区分布有蒙古韭群落,阿尔金山东端没有发现野生韭菜。但由于过渡开垦、放牧,个别地区野生韭菜种质资源遭严重破坏,新品种的广泛推广,使得地方品种得不到有效保护。     

晋产远志种质资源药材性状研究

目的:征集晋产远志种质资源,研究其鲜、干根性状特征。方法:根据山西农业区划所划分农业气候类型征集种质资源,记录各气候区药材生境特征,采集标本、药材与果实(种子),比较药材鲜、干根性状特征。结果:山西各气候区野生远志生境不同,其鲜根性状与药材性状在根的粗度、颜色、分枝、表皮纹理、韧皮部断面厚薄与色泽上均有差别,栽培种质与野生种质资源相比,鲜、干根性状特征差异犹为明显。结论:山西不同气候区远志种质资源药材性状具有多样性。     

高油大豆种质资源的创新及利用

开展高油大豆种质资源的创新及利用,有利于加快育种进程、缩短育种年限、增加农民收入、提高油脂企业效益;利用筛选和鉴定出的高油大豆种质资源和优异的外引品种资源材料进行杂交、复合交时基因的重组、累加、互补与突变等遗传效应,对后代（F6）进行品质化验分析,从中鉴定出油份含量在22.5%以上的高油大豆创新种质资源,并利用创新种质资源进行审定推广成为高油大豆新品种,改良了遗传组成,拓宽了高油大豆血缘,为今后高油大豆育种工作奠定了基础。     

MYB转录因子在药用植物次生代谢领域的研究进展

MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,其生物学功能广泛,除去参与植物生长发育、生理活动代谢、细胞形态及模式建成、初生和次生代谢反应、对生物和非生物胁迫的应答等众多生物学过程外,在药用植物的次生代谢方面也颇具影响。目前关于MYB转录因子的研究多集中于农作物上,对于药用植物的研究少之又少,仍有很大研究空间。本研究综述了植物MYB转录因子的进化史、特征分类、功能及转化机制,着重探讨了MYB转录因子在植物次生代谢方面所起的作用,归纳总结前人相关的研究方法与思路,阐述国内外相关研究MYB的进展,为从多层面深入研究及更好地利用药用植物MYB转录因子提供思路和方法。     

从空育131的试种成功看寒地粳稻种质资源的创新

由于空育131熟期适宜、稳产、丰产、优质、耐寒、抗倒等特点,近几年在黑龙江省种植面积处于领先地位。但随着种植年限的增加,稻瘟病有加重的趋势,应对其正确评价。针对寒地水稻育种缓慢的主要原因——种质资源的贫乏落后,提出了资源创新两种主要途径——自已创新及外引优异种质资源。     

福建省甘薯种质资源鉴定与评价

征集甄别保存甘薯种质资源606份,编写出品种目录,拍摄了彩色图谱册;摸索出适合福建省气候特点的田间种植、薯块贮藏、老蔓越冬和茎尖脱毒试管苗4种方法相结合的安全保存方法;首次在相同条件下同时完成了对保存的品种资源抗蔓割病、薯瘟病的鉴定,8种主要营养成份的分析及鲜薯与薯干产量的测定,筛选出抗蔓割病资源212份、抗薯瘟病资源109份、高干率资源14份、高淀粉资源12份、高水溶性糖资源13份、高粗蛋白资源13份、高粗脂肪资源12份、低粗纤维资源12份、高维生素C资源12份、高胡萝卜素资源12份,初步摸清了这些品种的分布情况;应用Borlanddel-phi7.0为设计集成环境和通用SQL方式查询程序模块创建了资源数据库;建立了107份骨干资源圃。     

安徽忍冬科野生植物资源及利用

（黄山学院生物系，安徽黄山 245041）     

青海蔷薇科野生果树种质资源的研究

通过调查并结合有关文献和植物标本研究表明,青海省蔷薇科野生果树有60种（含2个变种、1个变型）,隶属于10属,占全省野生果树总数的53.6%。其中以蔷薇属（Rosa）和栒子属（Cotoneaster）最为丰富,分别有13种、12种,其次悬钩子属（Rubus）和李属（Prunus）分别有9种、8种,这4个属的种类占青海蔷薇科野生果树的70%;果实类型有梨果、聚合果、核果3种类型,其中梨果类、聚合果类占有较大比例,分别占总种数的45%和40%。青海省蔷薇科野生果树不少种类具有抗寒耐旱等特性,可作为砧木或抗性育种材料,一些种类果实营养较为丰富。青海蔷薇科野生果树主要分布于东部的黄河、湟水河及大通河流域,并划分为西倾山区、祁连山区和青南高原区3个分布区域,分析了各区的种类和分布情况;垂直分布在海拔1800~4000 m之间。另外,对几种重要野生果树资源进行了评价,并提出了开发利用的建议。     

神农架及三峡地区豌豆种质资源考察

通过对神农架及三峡地区22县(市)进行豌豆种质资源考察,搜集种质材料138份,并在武昌进行了田间鉴定。考察、鉴定结果表明,该地区豌豆种质资源丰富,水平分布广泛,垂直分布上限达海拔2000米,且类型多样;据不同方法可分成2个变种、组群或类型。经初步筛选,发现了一些优良种质资源,如高蛋白资源,矮秆资源等。当前对这批资源的利用宜从3方面着手,即提纯复壮综合性状好的地方品种直接用于生产、发展以城郊为主体的蔬菜豌豆生产以及利用优良基因资源促进豌豆育种。性状评价结果,该地区豌豆地方品种的主要性状都不很理想,应尽快改良和更换;相关分析和通径分析,揭示了该地区豌豆资源产量因素间的关系,提出了育种应注意的问题。     

福建武夷山地区茶树种质的茶橙瘿螨抗性变异 及高抗优质资源的发掘

【研究目的】茶橙瘿螨（Acaphylla theae Watt）是茶树上的一种重要害虫,培育抗螨品种是茶树育种的重要目标。研究的开展是为了从现有茶树种质中鉴定发掘出高抗茶橙瘿螨的基因资源,以提供育种利用。【方法】试验以福建武夷山地区的56份地方茶树品种为材料,连续3a通过田间调查鉴定了不同材料的茶橙瘿螨抗性,并系统鉴定了高抗种质的形态、生物学和品质特征。【结果】试验结果表明不同茶树种质间存在较显著的茶橙瘿螨抗性差异,供试种质的虫口密度平均为27.6头/cm²,变异范围为0.2~75.9头/cm²,变异系数为68.1%;为害状指数平均为26.6,变异范围在2.6~59之间,变异系数为54.1%。通过鉴定,筛选出了4份高抗茶橙瘿螨的资源“巡山猴”、“武夷82号”、“金锁匙”和“满地红”,其中前3份种质烘青绿茶的感官审评总分分别为91.3、91.0和91.6,品质优异,为高抗优质资源。【结论】试验筛选出的3份高抗茶橙瘿螨且品质优异的种质是今后开展茶树抗螨育种的良好亲本材料。