水稻谷粒粒长显性主效QTL的遗传分析与定位

以小粒亲本博白B为轮回亲本与大粒亲本WFC杂交、连续回交,构建长粒近等基因系,发现了一个长粒对短粒显性的主效QTL。在BC2F1和BC3F2回交分离群体,粒长表现为长粒和短粒差异明显的两个组,分离比例分别符合1：1和3：1的遗传比率,表明了在BC3F2粒长主要由一个长粒显性主效QTL控制的。利用SSR标记技术,通过集团分离法和隐陛个体分析法,对BC3F2进行QTL定位,结果发现控制粒长QTL（暂定名GL2（t））位于第2染色体,与RM530连锁,遗传距离为4．1cM,是个尚未报道的粒长显性主效QTL。     

基于大白菜近等基因系的抗根肿病QTL QS_B3.1的验证

根肿病是影响大白菜生长发育及其产量的一个重要病害。本研究在前人定位出抗根肿病QTL QS_B3.1的基础上,以相同的抗根肿病芜菁自交系‘Siloga’为供体亲本,大白菜自交系‘91-12A’为受体亲本,通过对回交和自交群体的分子标记前景和背景选择,从BC4F3群体中筛选出遗传背景恢复为‘91-12A’,且只含有QS_B3.1位点的大白菜近等基因系。对BC4F3群体进行根肿病抗性鉴定,抗病植株与感病植株的分离比例为3:1,证明QS_B3.1抗病位点表现为显性单基因遗传。BC4F3群体的QS_B3.1连锁标记分析表明,抗病植株均含有QS_B3.1位点,不含QS_B3.1位点的植株均表现为感病,且QS_B3.1位点缩小在A3染色体的一个2.89 Mb区间内。这一发现为今后芸薹属作物的抗根肿病品种的选育以及该基因的精细定位和克隆提供了有力的依据。     

利用耐低磷选择回交导入系群体定位水稻产量性状QTL

水稻磷素利用率低是影响水稻产量的重要因素之一。为了发掘水稻耐低磷有利基因、培育磷高效品种,选用生产上大面积推广应用的恢复系‘蜀恢527’、‘明恢86’作为轮回亲本,以‘爷驼崽’为供体亲本,构建了2个BC2F4耐低磷选择回交导入系群体。分别在正常施肥量条件下和低磷条件下对2个群体进行产量性状鉴定和分析,同时对2个群体进行了分子标记检测,利用性状-标记间的单向方差分析,对耐低磷选择回交导入系群体的产量性状进行QTL定位。分析结果表明：在不同环境、不同遗传背景下单株有效穗数、每穗实粒数与单株产量之间呈极显著正相关;产量构成因素中,单株有效穗数受低磷胁迫影响较大,是造成低磷条件下减产的主要原因。2个群体在正常条件和低磷条件下共检测到控制单株有效穗数QTL 11个,控制每穗实粒数QTL 10个,控制结实率QTL 10个,控制千粒重QTL 9个,控制单株产量QTL 13个;检测到一因多效的位点12个。研究结果对低磷品种的选育、相关有利基因的发掘利用和分子标记辅助选择有重要参考作用,选择导入系也为耐低磷育种提供了材料。     

籼型恢复系导入群体株高的遗传剖析

以将大面积应用的籼型恢复系蜀恢527和明恢86为轮回亲本,以另外3个水稻品种作为导入亲本,在回交种植的BC2F2世代,按照产量综合性状较优的原则,在6个群体选择单株,得到6个籼型恢复系的产量选择导入群体。通过对6个群体在合肥和海南试验点的田间株高性状的单双向方差分析,总共检测到0.01显著水平的12个主效QTL和145对上位互作,主效QTL和上位互作在不同群体之间表现出了遗传稳定性和群体和环境的特异性。一些位点通过上位互作和遗传连锁相互联系起来,构成了控制株高的协同互作的网络,又发现主效QTL与很多的参与上位互作位点紧密连锁或者直接参与了很多的上位互作,由此推断主效QTL是由于位点上位互作效应使之凸显出来。最后提出了改良水稻的株高提高水稻产量的策略。     

西葫芦产量性状主基因-多基因混合遗传分析

选用蔓生和矮生的西葫芦自交系配制q-1×23-4G(组合1)和q-1×A-7(组合2)2个组合,构建P1、F1、P2、BC1、BC2和F26个家系世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传模型对该6个世代群体单株结果数和单果质量进行多世代联合分析.结果表明:2个组合的西葫芦的单株结果数遗传符合一对加性主基因+加性...     

棉花陆海染色体片段代换系BC_7F_2群体纤维产量和品质性状表现及相关分析

为了揭示棉花染色体片段代换系BC_7F_2纤维产量性状和品质性状之间的相关关系,筛选纤维品质优异的新材料。以1套陆海染色体片断代换系为材料,对BC7F2高代回交群体的产量性状与纤维品质性状的表性数据进行评价及偏相关分析。结果表明:群体各性状的平均值接近于轮回亲本‘中棉所36’,群体内存在丰富的遗传变异。纤维上半部平均长度超轮回亲本比例为30.25%,断裂比强度超轮回亲本比例为71.25%,衣分超轮回亲本比例为29.38%。总体上单铃重与马克隆值、整齐度指数呈极显著正相关,衣分与上半部平均长度、断裂比强度呈显著负相关,与单铃重呈极显著负相关。从中筛选出部分纤维品质突出的单株,纤维上半部平均长度高于30.00 mm,断裂比强度高于31.00 cN/tex。     

采用SSR标记辅助选育具有Xa22(t)的云南高原粳稻新种质

以高原粳稻新品种滇粳优1号为轮回亲本,携带Xa22(t)基因的云南地方稻种扎昌龙为供体亲本,回交后代BC3F1290株和BC3F2290个株行为供试材料,采用与Xa22(t)紧密连锁标记RM224及其它11对SSR．标记进行辅助选择。290株BC3F1个体在RM224位点上杂合基因型个体的比率为21．04％;其它11对SSR．标记位点的轮回亲本纯合基因型个体比率平均为93．07％,但不同染色体标记位点上纯合基因型的比率不同。用云南高原粳稻上的白叶枯病优势菌株YH24对亲本、BC3F1单株和BC3F2株行接种鉴定,BC3F1中RM224位点上杂合基因型的61个植株表现为抗至中抗,RM224位点上滇粳优1号纯合基因型单株都表现为感病;由RM224位点杂合基因型BC3F1单株衍生的61个BC3F2代株行表现为抗、感分离。     

大白菜抗根肿病近等基因系的选育及其评价

本研究以具有抗根肿病基因CRb的大白菜‘CR Shinki DH’系为供体亲本,大白菜自交系‘91-12B’为轮回亲本,通过回交和4个阶段的分子标记辅助选择,选育出7个携带CRb基因的抗根肿病近等基因系.通过CRb基因所在大白菜A3染色体的分子标记检测和抗病性鉴定,筛选出抗根肿病、并插入有供体亲本最短染色体片段的3个近等基因系B1S1、B2S2和B3S1.表型分析表明这3个近等基因系的结球相关性状与轮回亲本无显著差异,而且保持了‘91-12B’的配合力.所选育的近等基因系不仅能应用于育种实践,也为通过转录组分析研究根肿病的抗病机理提供了材料.     

利用分子标记技术对玉米自交系子粒油分的改良研究

高油玉米是指子粒油分含量高于6%的玉米,是一种优良的粮油饲兼用型作物。高油玉米自交系By804含有qHO1和qHO6两个提高子粒油分的主效QTL。以By804为供体,利用分子辅助选择技术,结合田间农艺性状鉴定及核磁共振油分检测,将2个主效QTL分别回交转育至普通玉米自交系lx9801、lx03-2及lx00-1中。结果表明：来自By804的2个QTL均表现为随着回交次数的增加,子粒含油量较轮回亲本提高幅度逐步降低;不同遗传背景对QTL效应有较大影响：2个QTL在不同自交系的效应均以lx9801最佳,转育目标QTL后自交系绝对含油量较轮回亲本平均增加0.72%;2个位点效应相比,qHO6对子粒含油量的改良效果较优,3个自交系的改良系平均绝对含油量增加0.58%。     

西瓜强雌性性状的遗传分析及分子标记研究

为了解西瓜强雌性性状的遗传规律,以强雌性系BG1为母本,分别与不同的西瓜品系杂交、自交及回交,共获得5个F1群体、1个F2群体、1个回交群体BC1R34,以及1个回交转育品系(BC4S3).5个F1群体植株全部表现为正常花性型;经χ2测验F2分离群体中强雌性型与普通花性型的分离符合1∶3的分离比率;与普通花性型回交后代的BC1R34表现为普通花性型;回交转育得到的BC4S3品系表现为强雌性型,雌花率高达77.9%.试验结果表明,该强雌性状主要受单隐性核基因控制,但根据F2单株雌花率的分布情况,认为还可能存在微效基因的作用.对两对近等基因系BG1和BG2及BC4S3和R34进行RAPD分析,共使用333条随机引物,经过进一步F2验证在强雌性系中获得一条稳定扩增的片段s1454-1100.     

利用选择导入系QTL聚合设计方法改良水稻产量相关性状

培育和种植高产水稻品种是解决粮食短缺危机最有效的方法之一。利用轮回亲本明恢86和供体亲本ZDZ057、辐恢838和特青构建了3个BC2F4高产选择导入系群体,从中选择5个稳定的高产导入系培育了4个聚合群体WD135/WD190、WD190/WD250、WD208/WD258、WD135/WD258。通过对4个F4聚合群体进行大田表型鉴定,考察产量及其相关性状。选取55个SSR多态性标记对聚合群体进行基因型鉴定,并利用性状-标记间的单项方差分析进行产量及相关性状的QTL检测和根据遗传搭车理论对增产的聚合系基因型的分析结果进行卡方检测。方差分析结果表明,穗长和单株产量在所有4个聚合群体中都存在显著或者极显著基因型差异,抽穗期没有差异,其余性状在不同群体中表现不尽一致。在4个聚合群体中,一共有57个聚合系产量高于轮回亲本,增产幅度从0.36%～72.7%,其中有40个聚合系高于其各自的聚合亲本。与轮回亲本和导入系亲本相比,高产聚合系的单株有效穗数、每穗实粒数和每穗颖花数有了一定程度的提高。高产聚合系增产的主要原因是由于单株有效穗数、每穗实粒数和每穗颖花数得到了改良。利用卡方检验和单项方差分析分别检测到22和20个与产量及相关性状有关的QTLs,其中10个QTL与前人定位的结果一致。聚合亲本携带的QTL在聚合群体的效应与导入系群体估算的不完全一致。说明利用选择回交导入系进行复杂性状聚合改良虽然可以部分消除QTL与遗传背景的互作,但是QTL之间的上位性互作可能仍然起着一定的作用。本研究采取的产量聚合系定位方法可靠性较好,为复杂性状的聚合系定位提供了一个新途径。     

水稻耐盐性基因SKC1的KASP标记的开发与利用

籼稻品种‘Nona Bokra’中携带的SKC1^NB等位基因水稻耐盐性的主效QTL (Quantitative trait locus)位点。为了提高对水稻SKC1基因型鉴定效率,根据SKC1^NB基因中的功能性SNP位点开发了一个KASP分子标记SKC1^NB-KASP,利用该标记对‘Nona Bokra’与粳稻品种‘繁14’、‘花B’和‘武1B’的回交BC₃F₂群体进行SKC1等位基因的分型,发现在BC₃F₂群体受测的65个单株的DNA样品中,有16份样品的基因型与供体亲本‘Nona Bokra’相同,31份样品显示杂合基因型,18份样品与轮回亲本基因型相同。对这65份DNA样品的,SKC1基因进行测序以检验KASP标记基因分型结果的准确性,发现测序结果与KASP标记分型的结果完全一致。以上结果说明SKC1^NB-KASP标记可以高效、准确地鉴定,SKC1位点的基因型,大大提高了耐盐性水稻分子标记辅助选择育种的效率...     

利用MAS技术改良水稻两用核不育系C815S的稻瘟病抗性

为了改良水稻两用核不育系C815S的稻瘟病抗性,本研究以75-1-127(Pi9)、谷梅2号(Pi25)、谷梅4号(Pigm)、天津野生稻(Pi2-1和Pi51(t))、湘资3150(Pi47和Pi48)和魔王谷(Pi49)共6个广谱抗稻瘟病水稻品种为供体亲本,通过分子标记辅助选择育种技术,将稻瘟病抗性基因回交导入C815S。结果表明:改良的6个BC3F1群体除每穗粒数较轮回亲本极显著增加外,其他性状均与轮回亲本保持一致。利用稻瘟病菌株110-2和CHL506对BC3F2改良株系接种鉴定,发现导入了抗病基因的单株抗性增强,表明抗病基因已成功导入到受体亲本中并稳定表达,证实本研究中分子标记辅助选择抗稻瘟病基因是有效的。改良的系列两用核不育系,一方面可用于配制稻瘟病抗性增强的两系法杂交稻新组合,另一方面为进一步培育聚合多个抗稻瘟病基因的不育系提供了材料基础。     

烤烟品种‘Oxford207’青枯病抗性的遗传分析与分子标记初选

为了研究烟草青枯病抗性的遗传特性和开发抗性相关分子标记,以抗青枯病的烟草品种‘Oxford207’,感病品种‘红花大金元’为亲本,构建了F1、F2和BC1群体,并采用苗期恒温水培接种法鉴定了群体青枯病的抗性。结果表明,接种后定期调查的F1、F2和BC1F1的死亡率比较接近,均稳定介于抗病亲本和感病亲本之间。F1、F2和BC1F1死亡率曲线下面积比较接近,同样介于抗病与感病亲本之间。表明‘Oxford207’的青枯病抗性不符合典型的显性或隐性基因控制模型,属于加性基因控制。采用简单重复序列(SSR)和分离群体分组分析法初步筛选了抗性相关的分子标记。从800多条SSR引物中,筛选出263个在抗感亲本间有多态性且在F1中呈共显性的引物、3个在抗感池之间有多态性的引物。     

玉米烟嘧磺隆敏感基因的遗传分析及基因定位

磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆由于低用量、低毒、广谱及使用方便等特点而被广泛使用。对包括Wny-1和yn-6在内的81个玉米自交系进行烟嘧磺隆敏感性试验,并以Wny-1和yn-6为亲本进行烟嘧磺隆敏感性遗传研究。通过Wny-1和yn-6杂交、回交得到F1、BC1群体,进而分析烟嘧磺隆敏感性遗传规律;利用BC1群体中的烟嘧磺隆敏感单株对该敏感基因进行SSR标记定位。结果表明,81个玉米自交系中有8个敏感,73个耐烟嘧磺隆;yn-6对烟嘧磺隆的敏感性由1对隐性核基因控制,该基因位于第5染色体短臂上5S-96和5S-78标记之间,物理距离约为0.18 Mb,暂时将该基因命名为nsfy。     

回交育种分析花生脂肪酸含量的变化

采用亲缘关系甚远的高油酸亲本Sunoliec95R与低油酸亲本汕油162配置杂交组合（F1）,并回交2代（BC1和BC2）,结果表明,在花生回交种中油酸及油酸／亚油酸值均有不同程度的升高,轮回亲本中控油基因已部分转入到回交种中。选育出一批高低油酸、高低O/L值种仁,以期作为花生品质育种选配亲本的参考,为广西丰产种质拓宽与改良提供一定的理论依据。     

高密度SNP标记法解析两个玉米重组自交系穗夹角的遗传基础

为了探究控制玉米穗夹角的遗传基础,本试验以BYD和MX两个玉米重组自交系群体为材料,采用高密度SNP和连锁分析,对调控玉米穗夹角性状的基因进行QTL定位和可能的功能基因分析。结果表明,穗夹角性状具有较高的遗传性,受基因型和环境的影响。穗夹角经过多环境的调查表明,在两个分离群体中均呈正态分布;共定位到调控穗夹角性状27个QTL,包括5个主效QTL,分别位于2号、4号和7号染色体上,两个来自BYD群体,3个来自MX群体,穗夹角性状QTL的表型贡献率从5.7%(qBYDEA2)到6.9%(qMXEA2-2);进一步通过bin图谱法缩进主效QTL区间,共发掘7个穗夹角性状候选基因,它们主要编码转录调控和代谢的酶。本研究结果首次揭示了玉米穗夹角的遗传基础,并有助于未来通过分子育种应用从而提高玉米优良穗夹角的品种。     

云南高原粳稻抗白叶枯病新品系云资抗21号的选育

以高产优质的云南高原粳稻品种滇系4号为轮回亲本，以IRBB21为白叶枯病抗性基因Xa21的供体亲本，通过杂交和3次回交以及5次自交形成BC3F，代材料，并结合后代材料的白叶枯病抗性鉴定及农艺性状的评价选择，选育出高原粳稻新品系云资抗21号，对云资抗21号的21个单株采用与Xa21连锁标记RM21和RM229、以及22个独立分离的SSR标记进行检测，结果表明这21个单株在RM21位点上均为IRBB21的纯合基因型，在RM229位点上有1个单株显示为轮回亲本的纯合基因型，其余的20个单株均为IRBB21的纯合基因型，而在其余22个SSR标记位点上均显示为轮回亲本的纯合基因型。该新品系白叶枯病抗性与IRBB21相近，农艺性状与轮回亲本相似，具有很好的应用前景。     

结球甘蓝抗霜霉病基因连锁的SCAR标记开发

结球甘蓝霜霉病是由十字花科寄生霜霉菌引发的严重病害。本研究利用高代自交系‘R103’抗病亲本和‘S101’感病亲本及其F2分离群体,于霜霉病病发高峰期田间自然诱发抗性鉴定,由单基因显性控制。运用AFLP分子标记技术,结合BSA法,对双亲和2对抗、感基因池的筛选和验证,获得2个与结球甘蓝抗霜霉病基因相关的AFLP标记。204 bp BoRAAC/CAC标记转化为SCAR标记,发现在抗病亲本和抗病池中与感病亲本和感病池中条带只存在量上的差异,在抗性选择起中只能起辅助作用;191 bp BoRAAG/CTC标记(EU-635443.1),转化为SCAR标记,仅在抗病亲本和2个抗病池中获得目的条带,经F2群体单株验证后,与抗性位点的遗传距离为5.7cM。利用BoRAAG/CTC113标记对F1和BC1群体与多年苗期霜霉病抗性鉴定的20份结球甘蓝种质资源进行验证和筛选,该标记与品种(系)的霜霉病抗性吻合率达到95%,初步表明该标记可应用于早期结球甘蓝抗霜霉病抗性辅助选择。     

大麦‘云啤2号’ב大粒麦’RILs群体籽粒生物碱含量的QTLs分析

大麦是药食同源作物,含生物碱等功能成分,为研究生物碱含量的分子遗传作用,本研究通过利用‘云啤2号’及‘大粒麦’为亲本,构建的重组自交系群体为研究材料,通过2015年及2016年两年亲本及重组自交系群体后代的籽粒生物碱含量进行测定,分析生物碱在群体中的遗传变异规律,并在此基础上对大麦籽粒生物碱含量进行QTL定位。研究结果表明,2015年生物碱亲本含量分别为24.16 mg/100 g,2.62 mg/100 g,群体后代平均值为8.16 mg/100 g,2016年生物碱亲本含量分别为20.74 mg/100 g,2.85 mg/100 g,群体后代平均值为9.83 mg/100 g,有超亲分离现象,生物碱含量遗传变异较大,两年生物碱含量均呈单峰分布曲线,表现出数量性状遗传特征,两年共检测到3个生物碱相关的QTL,大麦籽粒生物碱表型贡献率范围是7.54%~12.38%,其中一个主效QTL位点位于7H染色体上,结果表明,大麦籽粒生物碱含量是受少数主效基因和微效基因共同影响的数量性状。