数量性状基因的完备区间作图方法

结合分子标记和表型数据的QTL作图已成为数量性状遗传分析的常规方法。复合区间作图是近10多年来广泛应用的一种QTL定位方法,但它在算法上有一些缺陷,致使QTL效应可能会被侧连标记区间之外的标记变量吸收,同时不同的背景标记选择方法对作图结果的影响较大,并且难以推广到上位型互作QTL的定位。针对这些问题,笔者提出完备区间作图方法。本文介绍了该方法的遗传和统计原理,并通过一个大麦加倍单倍体群体说明其在定位加性QTL和加性×加性互作QTL中的应用。完备区间作图包含两个步骤：首先利用所有标记的信息,通过逐步回归选择重要的标记变量并估计其效应;然后利用逐步回归得到的线性模型校正表型数据,通过一维扫描定位加(显)性效应QTL,通过二维扫描定位上位型互作QTL。这种作图策略简化了复合区间作图中控制背景遗传变异的过程,提高了对QTL的检测功效。     

蚕豆主要数量性状的配合力和遗传力分析

以性状差异明显的4个青海蚕豆为母本,与具有互补性状的4个外来种质进行不完全双列杂交,配制16个组合。分析了株高、始荚高、有效枝、单株荚数、单株粒数、荚粒数、百粒重和单株产量等8个主要性状的配合力及遗传力。结果表明:(1)加性效应和非加性效应对蚕豆杂交后代性状都有重要作用,且这些性状的基因加性效应均对杂种后代的性状起主导作用,尤其是有效枝、单株荚数、单株粒数和单株产量完全受基因加性效应控制;(2)应根据一般配合力和特殊配合力的大小和育种目标的要求选择合适的亲本和较优的杂交组合;(3)8个主要性状的广义遗传力由大到小的顺序是:百粒重>株高>荚粒数>有效枝>单株荚数>始荚高>单株粒数>单株产量;狭义遗传力由大到小的顺序为:百粒重>株高>有效枝>荚粒数>单株荚数>始荚高>单株粒数>单株产量。在改良品种粒重时,可进行早代选择,而其他性状的遗传力中等偏低,易受环境因素影响,应连续多代选择。     

糯玉米主要数量性状配合力研究

以南糯白等8个糯玉米自交系为亲本,按griffing(Ⅳ)配成28个杂交组合,分析单株粒重等12个性状的一般配合力和特殊配合力,结果表明穗行数主要受加性基因控制,穗长主要受非加性基因控制,其余大部分性状的加性和非加性基因效应同时存在,在一般配合力效应上,同一性状不同亲本的效应值不同,各性状值的效应最高出现于不同亲本,在单株产量上,一般配合力效应值大小为南糯白＞独白糯＞湄潭白糯;特殊配合力效应较大的组合有南糯白×引糯,南糯白×独白糯等.对这些性状而言,一般配合力高的亲本容易产生特殊配合力高的组合,但也不排除从一般配合力都不高的双亲获得较高的特殊配合力的可能性,根据配合力互补原理,可望从8个亲本间选配出高产优质的组合.     

高粱16个数量性状的相关遗传力分析

运用多元遗传分析法分析了高粱１６个数量性状的相关遗传力参数。结果表明，多数性状间相关遗传力小于性状遗传力。当选择强度相等时，对一级枝梗数表型的选择可以明显提高二级枝梗数和穗粒数。对其他性状的间接选择相对效率都比性状的直接选择效率要低。相关遗传力通径分析表明，穗粒数表型对穗粒重的直接作用最大，其次为千粒重和二级枝梗数。各性状通过穗粒数都有最大的正向间接作用。因此，穗粒数对产量的贡献超过其他性状，是提     

数量性状基因定位与作物杂种优势

数量性状基因定位与作物杂种优势倪中福，孙其信，陈希勇（中国农业大学植物遗传育种系北京１０００９４）（河北省农科院石家庄０５００３１）作物重要的农艺性状属数量性状。决定数量性状的基因是微效多基因。深入研究数量性状基因位点，了解其基因的数目、位置及作用方...     

共显性分子标记与显性基因数量性状

对以正交表形式表现的共显性动物分子标记资料根据显性基因控制的数量性状遗传模型配合了动物分子标记回归方程。结果表明，在一定的条件下，对以正交表形式表现的显性基因共显性分子标记资料配合的分子标记回归方程，可以对显性基因的相对作用加以估计，并可作为育种的依据。运用此方法亦可以实现从基因到性状的翻译。     

数量性状基因图谱构建方法的比较

应用方差分析法(ANOVA)、区间作图法(IM)和复合区间作图法(CIM),分析玉米组合Ki3×CML139的F_2群体有关玉米螟抗性、株高和穗位高的数量性状基因(QTL)图谱。结果表明:(1)在同一显著水平下(。=0.0032),ANOVA共发现25个QTL,而IM为21个,CIM为23个。说明ANOVA虽然难以精确标定QTL的位置,但其发现能力仍可能是最高的。(2)在总共发现的30个QTL中,3种方法都发现的有15个,两种方法共同发现的有9个,仅由一种方法发现的有6个,说明3种方法的同一性仍是主要的。值得注意的是CIM法单独发现的QTL达4个之多,但其可重复性尚待验证。(3)3种方法估计的QTL的平均加性效应(?)和显性效应(?)均无显著差异,而且方法间变异大多小于方法内变异。(4)建议以几种方法构建QTL图谱,并优先标定共同发现的QTL;QTL的效应可以合并估计。     

利用极端材料定位水稻粒形性状数量基因位点

利用极端大粒材料GSL156(千粒重71.9 g)与特小粒材料川七(千粒重12.1 g,轮回亲本)杂交、回交获得的BC₂F₂ 216个个体为作图群体,在北京进行稻谷粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重等粒形性状的鉴定。采用单标记分析和复合区间作图法,利用SSR标记对粒形性状进行数量性状基因座检测。结果表明,上述粒形性状在BC₂F₂群体均呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;共检测到与粒形性状相关的QTL 28个,分布于第1、2、3、4、5、6和12染色体上。其中qGL3-2、qGL3-3、qGT12-1、qGT2-1、qGT5-1、qGW1-1、qGW12-1、qGW2-1、qGW5-1、qRLW3-1、qTGW12-1、qTGW2-1、qTGW3-3和qTGW5-1对表型变异的贡献率分别为13.70%、52.51%、21.13%、18.79%、20.92%、14.59%、18.33%、30.03%、20.05%、24.53%、13.47%、11.43%、21.30%和15.68%,为主效QTL。其中,第3染色体上检测出来的QTL最多。在所有检测到的28个QTL中,6个QTL的增效等位基因来源于小粒亲本川七,而其余QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本GSL156,基因作用方式主要表现为加性或部分显性。第3染色体RM7580~RM8208区间是分别与粒宽、长宽比和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,第2染色体的RM7636~RM5812区间、第5染色体的RM3351~RM26区间和第12号染色体的RM1103~RM17区间是分别与粒宽、粒厚和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,这些区间对粒形贡献率较大,为进一步精细定位或克隆这些新的粒重或粒形QTL奠定了基础。同时大粒亲本对稻谷粒长、粒宽、粒厚和千粒重等性状的增效作用显著。     

数量性状遗传研究的新进展

随着现代生物技术的发展 ,对控制数量性状的基因概念的理解也由抽象到具体 ,有较大的突破。包括了 3个不同的层次 :性状由多基因控制 ,单个基因效应不能区分 ,对某一性状的整体研究 ;主基因 多基因混合遗传模式 ,基因效应不等 ,存在效应较大的主基因和易受环境等影响的效应较小的多基因 ;单个 QTL的分子标记 ,寻找与主基因紧密连锁的分子标记 ,证明了主效基因的存在。并进一步分析了数量性状的育种策略 ,分子标记辅助育种和基因克隆     

棉花数量性状遗传与QTL定位研究进展

棉花许多重要的性状多为数量性状。现代分子生物技术的发展为植物数量性状基因的定位、分离等研究提供了条件。从数量性状基因座(QTL)作图群体类型及其特点,QTL定位方法,QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述,并对今后QTL研究进行了展望。     

水稻株高QTL分析及其与产量QTL的关系

分别应用具有112和160个标记位点的两个籼/籼交组合的F2群体的连锁图,对控制水稻株高的数量性状基因(QTL)进行了研究.各定位了4个和3个株高QTL,每个QTL的贡献率在5.6%～22.9%之间.在一个群体中,4个QTL都表现为完全显性或超显性;在另一个群体中,3个QTL均表现为部分显性.分别检测到7对和5对影响株高的双基因互作,其中一个群体以     

应用SSR标记定位水稻再生力和再生产量及其构成的QTL

用两个籼稻品种明恢86和佳辐占为亲本建立的F2群体及相应的SSR分子标记连锁图,对水稻再生力和再生产量及其构成的基因进行了定位。结果定位了影响水稻再生力(再生穗数)的1个QTL,影响再生产量的1个QTL和影响产量构成的2个QTL,各QTL的加性效应均来自亲本明恢86,起增效作用。影响水稻再生穗数、结实率和单株产量的QTL位于同一染色体的相同区段上,且加性效应方向相同,这很好地解释了再生穗数与单株产量、结实率呈极显著正相关的关系。     

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。     

甘蓝型油菜茎高QTL定位及株高相关位点整合

甘蓝型油菜主茎高度(茎高)是株型的构成因子之一,研究其遗传机理对油菜株型改良具有重要的理论指导意义。目前对甘蓝型油菜茎高研究的报道较少。本研究以2个油菜茎高差异较大的亲本构建的重组自交系群体为材料,利用SNP高密度遗传图谱, 2年共检测到11个茎高QTL,分布在A04、A06、C04、A08和C01染色体上,位点的表型贡献率为7.25%～19.61%。同时,以455份来源不同的甘蓝型油菜为材料,结合重测序产生的SNP标记,对茎高进行全基因组关联分析, 2年共检测到5个SNP与茎高性状显著关联,分布在A08、A10、C02和C06染色体上。根据茎高定位结果,找到一些与激素途径(生长素、赤霉素和油菜素内酯)、光形态建成及植物生长发育相关的候选基因。在此基础上,结合国内外株高相关性状定位研究结果,将株高相关性状位点整合到甘蓝型油菜参考基因组上,发现4个以上群体都在A01、A03、A07、C03和C06染色体上找到株高定位的区间,2个群体在A10染色体上找到主花序长度共同定位的区间,在A02和C03染色体上找到一次分枝高度共同定位的区间。本研究中的茎高定位结果与整合后的株高相关性状QTL定位区间有部分重叠,位于A04、A06、A08、C04和C06染色体上。上述结果为甘蓝型油菜理想株型育种提供了理论依据。     

Trait identification and QTL validation for reproductive stage drought resistance in rice using selective genotyping of near flowering RILs

Drought resistance is becoming an indispensable character for rice improvement due to the dwindling global water resources. Genetic improvement for drought resistance is achieved through physiological dissection and genetic analysis of independent component traits associated with crop productivity under stress. A subset mapping population of 93 near flowering recombinant inbred lines with uniform phenology was constituted for genetic analysis of reproductive stage drought resistance. The population was phenotyped for 22 physio-morphological traits under two contrasting water regimes imposed at reproductive stage. Broad sense heritabilities of morphological traits were lower under stress than irrigated. Predominant association of plant height, panicle exsertion and harvest index with grain yield were observed under stress. The sustenance of panicle exsertion through maintaining growth during moisture stress was found as a significant trait associated with the grain yield through minimizing spikelet sterility. Selective genotyping was carried out with 23 polymorphic microsatellite markers of the established target genomic regions for drought resistance. The study validated the association of a QTL region on the long arm of chromosome 1 with plant height, panicle length, panicle exsertion, biological yield and stomatal conductance under stress. This region, flanked by markers RM246 and RM315, was known to possess the semi-dwarf gene, sd-1. Role of another major interval lying between RM256 and RM149 on chromosome 8 in defining the drought resistance could be established through identification of QTLs associated with leaf rolling, panicle exsertion, plant height, panicle length, senescence and biological yield under moisture stress condition. Few other QTLs were also identified.     

水稻抽穗期数量性状基因的定位及遗传效应分析

本研究利用特早抽穗粳稻品种石狩白毛和籼稻品种明恢63杂交的F2分离群体共116株,构建了含88个共显性分子标记的连锁图谱,对水稻(Oryza sativA L．)抽穗期进行基因定位。利用2种分析软件MAPMAKER／QTL和QTLMapper进行分析,共检测到3个抽穗期的数量性状基因座(QTLs)。2个软件共同发现第7染色体上RM214与A5106标记区间内存在1个主效QTL Hd7a（Hd7c),来自明恢63的这个位点的等位基因可使抽穗期延迟。其余2个QTLs分别位于第7、9染色体上。同时检测到有5对位点间存在上位性作用,但相对贡献率较小,表明上位性效应也是影响抽穗期的遗传基础。     

极大似然法探测主基因的效能

采用Monte Carlo模拟数据和极大似然法探测F2群体主基因(MG). 研究了遗传力、显性比和样本容量三因素对探测F2群体MG的影响. 结果表明: 1) 在主基因的被发现率上, 三因素的影响力为: 遗传力>样本容量>显性比. 当遗传力较小时, 如0.3, 即使样本容量高达1000, 其发现能力也仅有51.63%; 当遗传力大于0.5时, 样本容量大于300, MG     

利用水稻MAGIC群体关联定位抽穗期和株高QTL

利用多亲本高代互交系(multi-parent advanced generation inter-cross,MAGIC)群体(DC1、DC2和8way)及其复合群体DC12(DC1+DC2)和RMPRIL(DC1+DC2+8way)进行关联分析定位水稻抽穗期和株高QTL。2015年和2016年分别在江西和深圳收集3个MAGIC群体抽穗期数据,2016年在两地收集株高数据,结合Rice 55K SNP芯片进行基因分型,利用关联分析方法检测到3个影响抽穗期的主效QTL(q HD3、q HD6和q HD8),分别位于第3、第6和第8染色体,且分别与已知抽穗期基因DTH3、Hd3a和Ghd8在同一区域。检测到5个影响株高的QTL(q PH1.1、q PH1.2、q PH1.3、q PH4和q PH6),其中q PH1.1和q PH1.2位于已知基因Psd1和sd1附近,其余3个QTL为影响株高的新位点,但仅在1个群体和单个环境下被检测到,QTL表达受遗传背景和环境影响大。不同MAGIC群体定位抽穗期和株高的效果不同,在8亲本MAGIC群体8way及复合群体DC12和RMPRIL分别检测到5、5和6个抽穗期和株高QTL,明显多于4亲本群体DC1的2个和DC2的4个,而且作图的精度更高,表现在定位到的QTL显著水平高和与已知基因距离更近,尤其是复合群体的联合分析(如DC12和RMPRIL)的作图优势更为明显。     

水稻抗条纹叶枯病的遗传与育种研究进展

水稻条纹叶枯病是由灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）传播的病毒性病害。近年来,在中国许多水稻种植地区再流行,并成为部分地区水稻生产中的第一大病害。该文对水稻抗条纹叶枯病近年来的流行情况、水稻品种抗性资源筛选、抗性基因的定位和育种利用等进行了综述,并对今后水稻抗条纹叶枯病的育种进行了展望。