寒地粳稻蛋白质含量在DH群体中的遗传变异研究

研究应用蛋白质含量(Protein Content,PC)不同的10个亲本,采用F1花药培养技术构建了寒地水稻6个组合的DH(Doubled Haploid,DH)群体。应用Choo和Reibergs提出的模型及公式,分析了这6个DH群体PC的分布、测算了遗传力、超亲率,检测了PC的基因对数及基因互作方式。结果表明,PC的遗传变异分为两大类型:5个组合PC的遗传是属于主效基因加微效多基因混合遗传,无主效基因互作;1个组合(松9798/龙花96-1530)PC的遗传属于多个主效基因加微效多基因混合遗传,存在主效基因间的互作,为互补作用,为PC的另一种遗传模式,且是产生PC超亲现象的主要原因之一。PC在DH群体的遗传力为0.77,PC的超低亲率较低,控制PC的基因对数为3.2￣6.5对,平均4.8对。     

寒地粳稻直链淀粉含量在DH群体中的遗传变异研究

本研究应用直链淀粉含量(Amylose Content,AC)不同的10个亲本,采用F1花药培养技术构建了寒地水稻6个组合的DH(DoubledHaploid,DH)群体。应用Choo和Reibergs提出的模型及公式,分析了这6个DH群体AC的分布、测算了遗传力、超亲率,检测了AC的基因对数及基因互作方式。AC的遗传变异分为两大类型,5个组合AC的遗传是属于主效基因加微效多基因混合遗传;无主效基因互作。1个组合(松9798/龙花96-1530)AC的遗传属于多个主效基因加微效多基因混合遗传;存在主效基因间的互作,为重叠作用,为AC的另一种遗传模式,且是产生AC超亲现象的主要原因之一。试验AC在DH群体的遗传力为0.90;AC的超低亲率较低;控制AC的基因对数为4.6～18.1对,平均7.5对。据此,试验提出花培品质育种实践需要的DH群体规模一般应保持在100左右为宜,花培品质育种中应依据AC不同的育种目标,采取接种F1代或F2代的花药,H2代采取加强其选择强度,在常规品质育种早期世代一般都不宜太严格选择。     

寒地粳稻粒宽在DH群体中遗传变异研究

以2个组合的DH群体,应用Choo和 Reibergs提出的模型及公式,研究了粒宽在寒地水稻在DH群体的遗传变异。结果表明,水稻粒宽的遗传变异分为两种遗传模式,第一种遗传模式为主效基因加微效多基因混合数量遗传;无主效基因互作。第二种遗传模式为多个主效基因加微效多基因混合数量遗传,主效基因间存在互作,为互补作用;粒宽在DH群体的遗传力为0.61;控制粒宽的基因为7.8-12.3对、平均9.9对。因此,在寒地花培品质育种中有目的对粒宽进行低世代严格选择,对提高粒重及选育适宜粒型的优异种质是十分有效的。     

小麦DH群体几个数量性状的遗传分析

(西农1376×WT212)×花育888复交得到的F1,对F1花药组织培养获得DH群体,遗传分析表明,此DH群体的株高、旗叶长、旗叶宽、主穗长、单株穗数、主穗小穗数、主穗粒数、百粒质量的遗传力分别为93%、78%、18%、81%、38%、64%、29%和74%;控制各性状的最少基因对数分别约为3、4、13、4、8、5、9和4对。控制株高、主穗长、主穗粒数的基因间没有互作,控制旗叶宽和主穗小穗数的基因间存在互作,控制旗叶长、单株穗数和百粒质量的基因间可能存在互作。     

东乡野生稻苗期根系形态性状耐冷性遗传分析

采用沙培法,应用主基因多基因混合遗传模型分析了低温胁迫下强耐冷的东乡野生稻与两个冷敏感籼稻所配组合6个世代材料苗期根系形态性状的遗传,发现东乡野生稻最长不定根长的遗传属于1对加性主基因+加性-显性多基因遗传,不定根数为2对显性-加性-上位性主基因遗传。其中主基因的遗传力都不是很高,表明环境对水稻根系耐冷性的遗传有着不可忽视的影响。     

低磷土壤下玉米苗期叶龄的混合遗传分析

运用主基因—多基因模型分离分析法对低磷土壤条件下玉米082×掖107组合的苗期叶龄的P1、P2、F1、F2和F2∶3五世代联合遗传分析,结果表明:玉米苗期叶龄遗传符合一对加性—显性主基因 加性-显性多基因混合遗传模型(D-1)。玉米苗期叶龄是由一对加性—显性主基因控制的遗传,主基因遗传率为46.4%,但是微效多基因的遗传力也较大,多基因控制的玉米叶龄遗传力为33.3%,环境对玉米叶龄遗传力为20.3%。     

水稻谷粒外观性状和粒重的遗传研究

谷粒性状与水稻的产量和品质密切相关,阐明其遗传规律,对水稻品种改良有重要意义。利用主基因+多基因混合遗传模型对直立穗水稻品种3012与弯曲穗品种万特大粒杂交组合的P1、P2、F1和F2的粒长、粒宽和粒重进行了遗传分析。结果表明,粒长和粒宽的遗传均受1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。粒重的遗传受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。粒长和粒宽以多基因遗传为主,粒重以主基因遗传为主。控制这3个性状的基因均以加性效应为主,在育种时应采取不同的策略。     

玉米行粒数主基因+多基因混合遗传模型分析

为了对玉米行粒数进行遗传改良,以PH6WC/7873(组合Ⅰ)和MX002/MS001(组合Ⅱ)的6个世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)为材料,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,研究了玉米行粒数的主基因+多基因遗传规律。结果表明,组合Ⅰ的行粒数符合加性-显性-上位性多基因遗传模型(C-0模型)。组合Ⅱ的行粒数符合2对加性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-3模型)。组合Ⅰ3个分离世代的行粒数多基因遗传率分别为75.13%、74.51%、82.59%。组合Ⅱ3个分离世代的行粒数多基因遗传率分别为73.50%、73.20%、72.40%;主基因遗传率分别为6.40%、8.90%、9.10%。以多基因遗传为主,应采用轮回选择和聚合回交的方法积累微效基因,对玉米行粒数进行遗传改良。     

利用IF2群体定位油菜含油量和产量相关性状QTL

为探明甘蓝型油菜含油量和产量相关性状的遗传机理,利用Sollux/ Gaoyou DH群体株系间随机交配构建了包括134个组合的永久F2群体（immortalized F2 population）。采用QTL Network 20软件对含油量、千粒重和角果粒数进行了4个环境下的联合QTL定位,分析QTL的加性、显性以及相关的上位性效应。结果在7条连锁群上检测到控制上述3个性状相关QTL共 8个。除qSWC6和qSPA2,1个含油量,4个千粒重和1个角果粒数QTL与多环境下SG\|DH群体定位结果区间重叠,加性效应方向一致,效应值相仿;主效含油量QTL qOILA7和3个千粒重QTL qSWA7,qSWC2, qSWC4无显性效应;qSWC6兼具加性和显性效应,qSWC8加性为主,微效显性,显性效应均呈负向;但两个角果粒数QTL qSPA2 和qSPA6除加性主效外,还存在正向显性效应;4对上位互作QTL中,除qOILA7,其余7个位点均只有微弱互作效应。并对qOILA7和qSWA7/qSWC8连锁标记辅助选育提高油菜含油量和千粒重的育种策略进行了探讨。结果表明：油菜种子含油量和千粒重性状的遗传控制体系以加性效应为主,F1代无杂种优势,因而欲提高杂交油菜种子含油量和增加千粒重,需要培育高含油量和大粒亲本材料;而控制角果粒数基因同时具有较强的加性和正向显性效应,利用F1杂交种可望获得超双亲的杂种优势。     

苏麦3号抗赤霉病性的主基因+多基因混合模型分析

应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型对苏麦3号（抗病亲本）与白免3号（感病亲本）杂交组合的RIL群体进行了小麦赤霉病抗性的遗传分析。结果表明,苏麦3号×白免3号重组自交系群体的小麦赤霉病抗性符合3对主基因＋多基因控制的加性-上位性模型（G-1模型）,主基因遗传率为75％左右,主基因间的互作效应也较显著,而且与主基因的加性效应相反,使赤霉病抗性减弱;赤霉病抗性的多基因效应较大,但其遗传率很小。因此在抗赤霉病育种时不仅要考虑基因间的加性效应,也要注意基因间的互作,同时也要加强微效多基因的效应累加。     

小麦品种偃展1号与品系早穗30重组自交系群体遗传连锁图谱构建及重要农艺性状的QTL分析

【目的】构建重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体及其遗传连锁图谱,对小麦重要农艺性状进行数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)分析,为发现小麦新基因与分子标记辅助育种奠定基础。【方法】配制普通小麦品种(系)早穗30和偃展1号的杂交组合,通过一粒传的方法培育重组自交系群体;利用SSR(simple sequence repeat)标记、DarT(diversity arrays technology)标记、ISBP(insertion site-basedpolymorphism)标记以及抽穗期和株高的功能标记绘制其遗传连锁图谱并通过复合区间作图法(Compositeinterval mapping,CIM)对多个环境下的抽穗期、株高、千粒重、穗粒数、每穗小穗数、穗长等农艺性状进行QTL定位分析。【结果】培育出由219个F7家系组成的重组自交系群体;构建了含481个分子标记的遗传连锁图谱;检测出分布在12条染色体上的26个与重要农艺性状相关的QTL,其中9个QTL能够在至少2个环境下重复;研究还发现了3个QTL聚集的"QTL簇",其中4D染色体上的矮秆基因Rht2所在区段控制株高与千粒重,5D染色体上的Vrn-D1-WMS212区间控制抽穗期、穗粒数与每穗小穗数,7B染色体上wPt4230-wPt4814区段控制抽穗期、穗粒数、株高与穗长。【结论】构建的小麦遗传作图群体可成功地用于重要农艺性状分析;矮秆基因Rht2与春化基因Vrn-D12个发育相关基因均与多个重要农艺性状有关;在7B上可能存在与发育相关的重要新基因。     

利用DH和IF_2两个群体进行小麦粒重、粒型和硬度的QTL分析

【目的】检测控制小麦粒重、粒型和硬度加性和显性QTL,解释控制这些性状的分子遗传基础。【方法】以小麦品种花培3号、豫麦57构建的包含168个株系的DH群体和由其构建的包含168个株系的IF2群体为材料,结合含有368个位点的分子遗传图谱,对5个环境的DH群体以及2个环境的IF2群体的千粒重、粒型和硬度数据进行QTL分析。【结果】共检测到控制千粒重、粒长、粒径和硬度的35个加性效应和18对上位效应QTL,包括控制千粒重的8个加性效应位点以及5对上位性位点,控制粒长的10个加性效应位点以及6对上位性位点,控制粒径的10个加性效应位点以及6对上位性位点,控制硬度的7个加性效应位点以及1对上位性位点。其中,控制粒重的Qtkw6A在DH和IF2群体中都能检测到,而且既有加性效应又有显性效应,加性效应的贡献率在2个群体内分别为9.39%和11.75%,显性效应的贡献率为1.37%。控制粒径的Qgd6A也在DH和IF2群体中检测到,加性效应贡献率分别为15.02%和15.03%,而且与控制粒长的Qgl6A为同一基因位点,在DH和IF2群体中对粒长的加性效应贡献率分别为14.96%和15.10%。【结论】小麦的千粒重和粒型的遗传主要受加性效应控制,同时也受上位效应影响。硬度主要受位于5D染色体短臂上一个主效基因控制,同时受其它微效基因以及上位性影响。本研究检测到的一些重要QTL可用于相关性状的分子标记辅助选择育种,用IF2群体检测到的显性效应QTL及具有显性×加性、加性×显性及显性×显性效应的QTL可为有关性状杂种优势的研究提供参考。     

水稻产量及其相关性状的数量性状位点(QTL)鉴定(英文)

由于大部分水稻育种的最终目标是获得高产、稳产,因此对于育种工作者来说．水稻产量及其构成因素 是重要的性状。在大田试验中,采用随机区组设计,设两个重复,对CT9993-5-10-1-M × IR62266-42-6-2杂交而得 的144份水稻品系DH群体的产量及其主要农艺性状的数量性状位点(QTLs)进行定位。采用MAPMAKER/QTL 1．1软件进行区间定位并估计每个QTL的表型方差的百分比,以LOD阈值>2．4来确定一个QTL的有无.试验鉴 定出与6个水稻农艺性状如千粒重、单株产量、株高、穗长、粒宽、粒长宽比有关的23个QTLs,这些QTLs将有助于 提高水稻产量,并有利于了解水稻产量性状的遗传调控.     

利用花药培养快速选育广亲和水稻材料

以籼粳交品种甬优4949为材料进行花药培养,建立了籼粳交DH群体,并对丰产性较好的DH系进行广亲和基因S5n的PCR检测,获得了含有广亲和基因S5n的DH系材料。     

几个新选玉米自交系数量性状配合力分析

按 (P1 × P2 )不完全双列杂交设计 ,分析了 9个新选玉米自交系的株高、穗位高、穗长、结实长、穗粗、穗行数、行粒数、出籽率、百粒重和产量等 10个性状的一般配合力和特殊配合力。根据一般配合力、特殊配合力 ,筛选出优良自交系 2个和优良杂交组合 4个。遗传力估算结果表明 :株高、穗长、穗行数、行粒数的遗传力较高 ,选育自交系时 ,穗行数、行粒数可在早代进行选择 ;穗粗、百粒重的遗传力较低 ,宜在高代进行选择     

小麦转录因子基因W16的功能标记作图和关联分析

【目的】开发小麦DREB转录因子基因W16的功能标记,进行遗传作图,并结合表型性状关联分析,为利用分子标记进行小麦遗传改良提供依据。【方法】以六倍体普通小麦及其野生近缘种的二倍体和四倍体为材料,克隆W16的DNA序列;根据序列多态性设计分子标记;利用中国春缺四体材料对基因进行染色体定位,用DH群体（旱选10号×鲁麦14）进行精细定位并作图;以154份六倍体普通小麦材料构成的自然群体分析表型性状与基因单倍型的关联特性。【结果】利用中国春缺四体材料先将W16定位在1A染色体上。后利用DH群体将W16定位于染色体1A的CWM517和WMC20标记之间,距左、右标记的遗传距离分别为7.8 cM和19.4 cM。在小麦自然群体中共检测到W16的3种单倍型,分别与单株穗数、穗粒数、每穗小穗数和籽粒饱满度关联。【结论】确定了W16所在的染色体位置,鉴定出HapⅡ为增加单株穗数和籽粒饱满度的优良单倍型,HapⅢ为提高穗粒数的优良单倍型,该基因的功能标记和关联分析结果为小麦分子育种提供了重要信息。     

辣椒DH群体果实性状的分离及与F2群体的比较

为分析DH群体的遗传稳定性及其DH群体内性状分离与同来源的F2群体之间异同,本研究利用辣椒花药培养技术,构建一个由“羊角椒(97403)×方灯笼甜椒(97410)”的杂交而成的牛角椒组合作为供体的且由103个DH系组成的DH群体,对该DH群体进行单果重等5个主要果实性状的遗传表现进行分析,并与同来源的F2群体进行比较。结果表明:原供体及其双亲的5个果实性状的变异系数均较小,三者之间的各性状均存在显著差异,说明原供体及其双亲的整齐一致性;对DH群体和F2群体各性状的平均值、变异系数及其性状分离区间的分析和对比结果表明,5个果实性状均是受多基因控制的数量性状,且由于基因重组无论是DH群体还是F2群体均能产生正向和负向两个方向的超亲基因型。但DH群体与F2群体比较各性状的分离区间明显增大,超亲分离类型明显增加,且获得的各DH系均为稳定遗传的自交系,提高了花培育种的选择效率。