水稻每穗粒数和二次枝梗数的遗传分析

选择每穗粒数和每穗二次枝梗数差异大的2个水稻亲本CB1(每穗粒数87.83粒,每穗二次枝梗数12.77个)、CB4(每穗粒数150.70粒,每穗二次枝梗数25.75个),配制CB1×CB4组合,建立了相应的P1、F1、P2、B1、B2、F2群体,将其分为中季和晚季两个生产季节种植,考查了每穗粒数和每穗二次枝梗数性状。利用主基因+多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则(AIC)在B1、B2、F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时,通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量。结果表明,每穗粒数在所有B1、B2、F2中均符合两对主基因+多基因模型模式,主基因遗传率为17.717%～63.562%,多基因遗传率为21.188%～59.449%,总基因型遗传率为76.029%～92.973%,每穗粒数遗传率受种植季别影响明显;每穗二次枝梗数在所有B1、B2、F2中均符合两对主基因+多基因模型模式,主基因遗传率为59.537%～71.787%,多基因遗传率为6.431%～23.870%,总基因型遗传率为78.121%～87.298%;每穗二次枝梗数遗传率受种植季别影响较小。     

辽粳371×辽粳326组合一次枝梗数性状遗传模型分析与QTL定位

应用植物数量性状"主基因+多基因混合遗传模型"方法,分析了辽粳371×辽梗326一次枝梗数(primary branch number,PBN)性状的遗传效应.结果表明:一次枝梗数性状的遗传符合两对等加性主基因+加性-显性多基因模型(E-4),两对主基因的加性效应相同,均为-0.618;主基因遗传率为48.4%.经SSR标记,利用Qgene软件对该F2代群体进行QTL分析,在第1和第8染色体上定位到两个基因位点qPBN-1-1和qPBN-8-1,加性效应分别为-0.736和-0.388,贡献率分别为11.7%和10.8%.遗传分析与QTL定位结果基本一致.     

杂交粳稻亲本穗长和枝梗数性状优异配合力的标记基因型筛选

提高杂交粳稻竞争优势的关键是选育具有高配合力的大穗型杂交粳稻恢复系.为使配合力改良更有效,选用115对SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型,并按NC Ⅱ(Noah Carolina Ⅱ)遗传交配设计配制72个F1,组合,分析18个亲本的一次枝梗数、二次枝梗数和穗长3个穗部性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选3个穗部性状优异配合力的标记基因型.结果发现:23个标记基因型与亲本3个穗部性状配合力显著相关.其中1个标记基因型与亲本3个性状配合力都相关;7个标记基因型与亲本2个性状配合力都相关;15个标记基因型与亲本单个性状配合力相关.标记基因型RM8254-120/180对3个性状的配合力效应都是正的,可使F1的每穗一次枝梗数、二次枝梗数和穗长3个性状值分别增加21.63%、21.12%和16.12%.与亲本2个性状配合力相关的7个标记基因型中有6个标记基因型对亲本的配合力效应是正值,1个标记基因型对亲本的配合力效应是负值.     

粳稻孕穗期耐冷性的主基因加多基因遗传分析

用昆明小白谷培育的近等基因系(NIL)的不同单株(BC4F6)与轮回亲本杂交再自交的2个F2群体,2002年在海拔1 916 m的昆明(水温18～21℃)和2003年在海拔2 150 m的阿子营乡用冷泉水(19℃)灌溉种植,利用主基因-多基因混合遗传模型分析了2种冷害条件下的F2群体的耐冷基因效应.结果表明耐冷基因是受2对主效基因+多基因相互配合遗传控制的,其主效基因的遗传率为80.64%～85.55%,多基因遗传率为4.65%～7.17%,孕穗期耐冷性以主基因利用为主;主基因中加性效应明显,2对主基因基因效应不等,以第1对主基因的加性效应为主;在孕穗期耐冷性遗传中,主基因的加性、显性及主基因之间的相互作用普遍存在.     

烤烟品种韭菜坪2号叶片数的遗传分析

叶片数是烟草产量的重要构成因素，对提高烟农种烟收入和保证卷烟原料的供应有重要意义。低温易引起烤烟早花，导致叶片数减少，而韭菜坪2号可在高海拔地区种植，且叶片数不受影响。为揭示韭菜坪2号烤烟叶片数的遗传规律，本研究以叶片数较少的优质烤烟NC82和叶片数较多的烤烟品种韭菜坪2号为亲本，构建六世代(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂)遗传群体，采用“主基因+多基因”混合遗传模型对韭菜坪2号的叶片数进行遗传分析。结果表明，最优模型为2MG-ADI,即受2对加性-显性-上位性主基因控制，2对主基因中加性效应起主导作用，且存在互效作用；主基因在F₂、BC₁、BC₂世代的遗传率分别为62.72%、6.87%、45.51%,遗传率不高，可能受环境或其他因素的影响较大。本研究结果为韭菜坪2号叶片数基因的遗传和利用提供参考依据。     

辣椒单株结果数性状的主基因+多基因遗传分析

为探究辣椒单株结果数的遗传机制,以单株结果数差异较大的辣椒材料XHB(P₁)和B14-01(P₂)为亲本,构建四世代遗传家系即P₁、P₂、F₁、F₂。运用主基因+多基因多世代联合分析法,研究辣椒单株结果数的遗传规律。结果表明：辣椒单株结果数符合2对加性-显性-上位性主基因模型(2MG-ADI)。2对主基因的加性效应值d_a、d_b分别为-16.33、-13.05,2对主基因的显性效应值h_a、h_b分别为-10.02、-2.51。2对主基因间的加性×显性(j_ab)互作效应和显性×加性(j_ba)互作效应的效应值分别为8.69和12.93,加性×加性上位性(i)互作效应值为6.86,显性×显性(l)的互作效应值为7.23,主基因间的效应以加性效应为主,其次是加性×显性上位性互作效应。主基因遗传率为68.10%,环境引起的变异占比31.9%...     

北方粳稻品种一次枝梗密度变异及其与产量性状的关系

为了探讨北方粳稻一次枝梗着生密度与产量性状的关系,以东北地区的代表性品种以及参加辽宁省水稻区域预试的品系共44份材料为试材,进行了品种类型间的比较研究.结果表明:根据水稻一次枝梗着生密度,可将试验材料分为密穗型、中间型、稀穗型3类,3类群一次枝梗密度差异显著.中间型品种和密穗型品种理论产量显著高于稀穗型品种;密穗型品种的产量与一次枝梗长、千粒重、二次枝梗结实率、二次枝梗千粒重呈极显著正相关,与主轴长呈显著负相关;中间型品种的产量与枝梗密度、一次枝梗长显著负相关,与二次枝梗结实率呈极显著正相关.     

短季棉生育期性状的遗传分析

【目的】研究短季棉生育期的遗传规律,为棉花早熟性状QTL定位和分子标记辅助育种提供理论基础。【方法】利用四个陆地棉品种构建两个杂交群体,采用主基因+多基因联合世代分析,对棉花早熟性相关的播种-开花(Flowering time,FT),花铃期(Flowering and boll-setting period,FBP),全生育期(Whole growing period,WGP)这三个性状进行遗传分析。【结果】两个组合,除组合Ⅱ中F1的花铃期和F2的播种-开花期偏向晚熟亲本外,其他表型性状均偏向早熟亲本,但总体偏早熟亲本;组合Ⅰ及组合Ⅱ的相同性状均符合同一个遗传模型,且均受两对主基因控制。【结论】三个表型性状是由主基因和多个微效基因共同作用,且主要由主基因控制;三个表型性状的遗传力高,且加性效应大。     

黄瓜瓜条长度的遗传分析

为探讨黄瓜瓜长的遗传机制,以2个性状稳定的华北型黄瓜自交系(Ma1×Mj-5)为亲本,构建6个世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)联合群体材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的瓜条长度进行多世代联合分析。结果表明,黄瓜瓜条长度遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,在B1、B2和F2群体中主基因遗传率分别为52.28%、18.04%、67.20%,多基因遗传率分别为9.90%、35.93%和0;环境方差占表型方差的比例分别为37.82%、46.03%、32.80%。环境因素对黄瓜瓜条长度的影响较大,该性状适宜高代选择。     

二次枝梗分化期低温对双季早稻生长发育和产量的影响

为探明二次枝梗分化期遭遇低温对双季早稻的影响,利用人工气候箱,设置15、16、17、18、19、20、21℃等5个温度梯度,通过测定早稻发育期、叶绿素含量、光合速率、花粉育性和产量构成等要素,研究了低温对早稻生长发育和产量的影响。结果表明:18℃以下低温处理导致早稻孕穗时间缩短、孕穗到抽穗始期之间的时间延长,而抽穗后的生育进程加快,大于19℃只有处理3 d以上生育进程才会较明显变化。15～18℃处理1～3 d均会降低水稻叶绿素含量,且处理时间越长影响越大。19℃处理4 d以上或者当温度大于20℃时处理5 d以上早稻叶绿素含量才会受到影响。18℃及以下低温处理均会导致花粉不育率增加,且处理温度越低或时间越长花粉育性受影响越大,而19℃以上温度处理对花粉育性无影响。15℃/3 d、17℃/3 d的低温处理均降低了水稻的光响应能力,19℃和21℃处理对水稻的光响应能力无明显影响。处理温度低于18℃时,处理1 d以上的处理就会对产量产生明显影响,而19℃和20℃处理4 d及以上,21℃处理5 d,才会对早稻产量产生较明显的负效应。     

粳稻穗角、着粒密度及每穗颖花数的遗传

为阐明水稻穗部性状的遗传,利用主基因+多基因混合遗传模型对水稻直立穗品种3012与弯曲穗品种万特大粒杂交组合的P1、P2、F1和F2的穗角和着粒密度及每穗颖花数的遗传进行了分析。结果表明,穗角和每穗颖花数性状的遗传均受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制,着粒密度性状的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。穗型弯曲对直立、着粒密度密对疏和每穗颖花数多对少均为部分显性。穗角和着粒密度以主基因遗传为主,每穗颖花数以多基因遗传为主,穗角和每穗颖花数的加性效应和显性效应同等重要,而着粒密度以加性效应为主。     

水稻(Oryza sativa L.)分蘖数和株高的遗传分析

水稻分蘖数和株高是两个重要的农艺性状.为剖解它们的遗传结构,本研究用一套来源于籼粳组合IR64×Azucena的DH群体对这两个性状进行了QTL定位分析.表型数据来源于两个生长季节,采用基于混合线性模型的方法分析.结果表明,分蘖数主要由普通遗传因素和互作遗传因素控制(呈现61.7%的普通遗传率和17.2%的互作遗传率),共有19个QTLs与分蘖数有关,其中9个和6对QTLs分别具有单位点的遗传效应和2位点的互作效应,QTL1-8和QTL 1-12的上位性效应由于在春季的贡献率达21.6%,因而认为是一对主效.株高主要由普通遗传因素控制,普通遗传率为92.6%,共受到15个QTLs的影响,其中8个QTLs具有加性效应,1个QTL具有加性与环境的互作效应,4对上位性QTLs具有加性与加性互作效应.QTL 1-15被认为是主效QTL,而其余的是微效QTLs.两个性状表型之间存在显著的负向部分相关,然而,性状相关的遗传基础仍需做进一步的探讨.     

控制水稻穗形相关性状的QTL定位

穗是水稻产量的最终表达部位,穗部性状在产量构成因素中占有很重要的地位.该研究采用以粳稻Asominori为遗传背景、籼稻IR24为染色体片段供体的染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体,于2007年和2008年对水稻穗部性状进行了相关分析及其数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL)的定位.结果表明:穗部性状与单株产量存在极显著的正相关,并检测到影响5个相关性状的33个QTL,分布在第1、第3、第4、第6和第8条等染色体上,贡献率介于5.35%与37.59%之间,其中两年同时检测到的稳定表达QTL10个,约占30.3%;在第1染色体RM493和RM5496标记附近、第4染色体RM317标记附近、第6染色体RM217标记附近和第8染色体RM331及RM502标记位置均检测到能同时控制穗部多个性状的QTL,可能是因为基因的多效性或基因的紧密连锁所致.在育种中利用与这些QTL连锁的分子标记进行辅助选择,将有助于多个性状的协同改良.     

特异多倍体水稻的遗传特性

在二倍体的水稻双胚苗基础群体中,我们发现了一些自然发生的多倍体材料,将这些多倍体株系筛选出来,种成株系,对它们的生物学特性、倍性、花粉可育性、花粉母细胞的减数分裂情况及其与二倍体的可杂交性进行了研究,结果表明：（1）在129个株系中,大部分为三倍体,占91．5％,四倍体仅占8．5％;（2）部分株系的花粉可染率说明花粉的育性很低;（3）多倍体花粉母细胞的减数分裂说明,除了多价体、染色体落后和微核出现外,在三部体和四倍体株系中,均发现了有12个二价体的形成,即可形成正常的n配子;（4）多倍体和二倍体杂交证明,尽管杂交后代出现大量的非整倍体,但有部分二倍体杂种出现,并在后代中表现稳定。作者认为这些多倍体株系具有控制早代稳定的特异性,其应用将对水稻的理论研究和生产实践产生重要影响。     

水稻功能叶相关性状的遗传分析

利用由小穗小粒型水稻Milyang 46和大穗大粒型FJCD建立的一个包含130个家系F10的重组自交系,测定福建省武夷山和莆田环境下籽粒灌浆期功能叶性状,并进行QTL定位及环境互作分析.结果表明,2种环境下共检测到35个加性QTL,位于1、2、5、6、7、11、12号染色体上,表型变异贡献率为0.66%-56.75%;检测到12个位点存在显著的加性×环境互作效应,位于1、2、6、11号染色体上,表型变异贡献率为1.45%-12.05%;莆田环境下,检测到7对加加上位性QTL位点,表型变异贡献率为0-15.64%.     

Comparative analysis on grain quality and yield of different panicle weight indica-japonica hybrid rice(Oryza sativa L.) cultivars

Indica-japonica hybrid rice(Oryza sativa L.) cultivars showed high yield potential and poor tasting quality when compared with common japonica rice cultivars. Large panicle is a prominent factor of high yield for indica-japonica hybrid rice cultivars, and the panicle weight varies greatly among different indica-japonica hybrid rice cultivars. It is important to research on yield and grain quality of different panicle weight indica-japonica hybrid rice cultivars. In this study, two different panicle types indica-japonica hybrid cultivars were used to research on the relation of yield and grain quality. The yields of two heavy panicle weights indica-japonica hybrid cultivars were significantly higher than that of two medium panicle weight rice cultivars. The cooking and eating quality and starch properties of different panicle type cultivars were evaluated. Yongyou 6715(medium panicle) and Yongyou 1852(heavy panicle) got the relatively higher cooking and eating quality. Rice cultivars with medium panicle weight had more large starch granules and higher relative crystallinity than cultivars with heavy panicle weight. Transition temperature and retrogradation enthalpy(ΔHret) of medium panicle type cultivars were significantly higher than that of heavy panicle type cultivars. There was no significant difference in amylose content among different panicle type cultivars. Protein content of heavy panicle type cultivar was higher than that of medium panicle type cultivar, and protein content is the main factor affect cooking and eating quality in this study. The cultivar Yongyou 6715 got the highest taste value with the lowest protein content. Thus, it is suggested that the emphasis on improving rice cooking and eating quality of indica-japonica hybrid rice cultivars is how to reduce the protein content in rice grain. According to the results of this study, medium panicle type with high grain weight is the desired panicle type for high quality indica-japonica hybrid rice breeding.     

粳稻品种间种子贮藏蛋白多态性分析

用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对115个不同生态型粳稻品种种子贮藏蛋白多态性进行了分析.根据相对分子质量为65×103带的有无,70×103、60×103、57×103、37×103～39×103、22×103～23×103、13×103 、10×103带染色的深浅, 35×103带迁移的速率,及57×103位置带的数量这4种蛋白谱带变异,共鉴别出19种蛋白图谱类型.品种间蛋白谱带相似系数范围在0.75～1.00之间,采用类平均法进行聚类分析,在相似系数0.894处明显地可以将供试品种分为3组:第1组为8个高直链淀粉含量的品种;第2组为15个高贮藏蛋白含量的品种;其他92个品种为第3组,占供试品种的80%.除了中熟中粳生态型与高直链淀粉含量组有关联外,依据熟期划分的生态型与依据贮藏蛋白聚类分析划分的组之间没有明确的关联.     

水稻卷叶突变新基因的遗传分析和初步定位

利用60Co-γ射线辐照水稻优良恢复系南花6号,获得一个水稻新型卷叶突变材料,整个生育期叶片表现为向内卷曲。经遗传分析表明,该突变性状受一对隐性基因控制。利用突变体南花6号／籼稻品种DularF2君羊体中的141个卷叶单株进行基因定位,在双亲、卷叶和正常叶的DNA池中筛选N2个多态性标记RM285和RM342,并确定该基因位于水稻第9染色体长臂上,与前人报道的r19（f）相距54．7cM,是一个未曾报道的基因,暂时命名为r113（t）。利用SSR标记将该基因定位于第9染色体RM285和RM342之间,遗传距离分别为6．74cM和11．35cM。类似于r113（t）卷叶突变体表型未见报道,该研究结果对揭示卷叶机理及在株型改良应用中具有重要意义。