小麦骨干亲本临汾5064单元型区段的遗传解析

利用分子标记解析骨干亲本临汾5064单元型区段在其衍生后代中的遗传规律, 可以为小麦分子育种提供依据。在临汾5064及其21个衍生品种(系)中, 395个SSR标记共检测出895个等位变异, 不同位点的等位变异为1~8个, 平均2.27个, 平均多态性指数为0.25。临汾5064及衍生后代中146个位点具有相同等位变异, 遗传贡献超过80%的位点有30个。实验结果表明, 临汾5064对衍生子一代和子二代的遗传贡献率分别为65.30%和64.24%, 且未随着世代的增加而明显下降。所有衍生后代与亲本完全相同的单元型区段有16个, 贡献率大于80%的染色体区段分布在所有染色体上。关联分析发现这些单元型区段存在重要农艺性状的QTL簇, 几乎都与重要农艺性状显著相关, 表明这些区段在育种过程中受到强烈选择。     

鲁麦14对山东新选育小麦品种的遗传贡献

为了解骨干亲本鲁麦14对山东新选育小麦品种的遗传贡献,对鲁麦14及其6个衍生品种(系)进行了全基因组SSR扫描分析。在350个SSR位点上共检测到662个等位变异,每个位点1~5个等位变异,平均1.9个, 位点平均多态性指数(PIC)为0.21。UPGMA聚类分析表明,济麦22和鲁麦14聚为一类、青丰系列4个品种(系)聚为一类,这两类形成一个大的分支,而济麦20与这些品种的关系较远。在所检测的350个位点中,与鲁麦14相同的位点数,济麦22有235个(67.1%), 济麦20有210个(60.0%), 青丰1号有229个(65.4%), 青农2号有247个(70.6%)。这些相同位点多数以一个大的染色体区段传递至子代,且有的区段在6个衍生品种(系)中共享,如5A的gwm304–barc360–gwm415–barc1区段和6D的barc196–gdm127–barc123区段等。济麦22在21条染色体上都有与鲁麦14相同的位点,但染色体间差异较大,相同位点比例超过70%的染色体有3A、4A、7A,2B、4B、7B、1D、3D和4D;相同位点比例最低的是3B,仅46%。同一连锁群上,位点之间多呈连续区段分布,大多与已发现的重要性状分布簇相吻合。因此认为,鲁麦14的优良遗传背景对济麦22有重要贡献。在育种实践中,除需关注重要基因的导入外,还应注意骨干材料主体背景的选择。     

烟农系列小麦高产遗传基础解析

烟农系列小麦品种具有高产、抗病、广适性等特点,近几年审定的高产多抗品种烟农1212,曾多次打破全国冬小麦单产纪录,鲁麦14已衍生出至少214份小麦新品种,成为重要的骨干亲本。本研究旨在解析烟农系列小麦高产遗传基础,明确其高产广适关键染色体区段,为小麦新品种遗传改良提供理论参考。利用小麦55K SNP芯片对38份烟农系列小麦品种、其部分衍生后代品种和244份育成品种(系)组成的自然群体进行基因型扫描,并进行了多环境表型鉴定。基因型分析结果表明,自主选育的17份烟农品种之间的遗传相似系数在0.80～0.99之间,获得了975个高频率共同选择区段,区段长度变幅为1.00～75.18Mb,其中在2D、4D、6D、7B染色体上存在较多的高频率共同选择区段,其总长度占对应染色体的40%以上。骨干亲本鲁麦14对其23个衍生后代的平均遗传贡献率为71.45%,在3个(A、B、D)亚基因组的贡献率分别为69.63%、66.04%和79.82%;共检测到430个在鲁麦14衍生后代中高频率选择遗传区段,265个区段(61.6%)与烟农系列高频率共同选择区段重叠。基于自然群体表型鉴定及遗传解析结果显示,骨干亲...     

小麦品种周麦16的遗传构成分析

为解析小麦骨干品种周麦16的分子遗传学基础,本研究利用覆盖小麦全基因组的90 K SNP标记对小麦周麦16及其亲本进行全基因组扫描。结果表明,2个亲本对周麦16的遗传贡献差异较大,周8425 B对周麦16的遗传贡献率为64.32%,远高于周麦9号对周麦16的遗传贡献率(35.68%);在不同基因组水平上,周8425 B对周麦16的遗传贡献均高于周麦9号的遗传贡献率;在不同染色体上,2个亲本对周麦16的遗传贡献各有侧重,周麦9号在2 A、2 D、6 A、6 B染色体上对周麦16的遗传贡献率均达到60%以上,而在1 B、3 D、5 A、5 D和6 D染色体上周8425 B对亲本的遗传贡献率达到80%以上。本研究明确了周麦16的分子遗传构成,为周麦16利用提供参考依据。     

用SSR标记分析1949—2005年华南地区常规籼稻主栽品种遗传多样性及变化趋势

利用均匀分布于水稻基因组的300个SSR标记对95个华南地区不同年代常规籼稻主栽品种进行分析,研究该地区常规稻品种的遗传多样性及其变化趋势。检测到236个SSR标记有多态性,共获得776个等位基因,每个位点等位基因2~12个,平均3.29个,共有206个位点的等位基因数介于2~4个,占全部多态性位点的87.3%。多态性标记位点的PIC值平均为0.42,变化范围为0.041~0.790。不同染色体的位点多态性差异显著,其中第10染色体的位点平均等位基因数最多,PIC值最高,而第5染色体的位点平均等位基因数最少,PIC值最低;6个年代中,50~70年代育成品种包含等位基因数呈显著的上升趋势,70年代达最高值2.83,随后逐渐下降。分子方差分析(AMOVA)结果显示不同年代间遗传变异仅占总体变异的3.77%,但仍达极显著水平(P0.001)。不同年代育成品种的遗传距离(GD)呈下降趋势。聚类分析结果显示,在遗传相似系数(GS)为0.685处可将品种区分为5大类,表明华南地区各时期的常规稻品种遗传改良都是围绕少数骨干亲本进行的。试验结果显示,华南地区籼稻品种的遗传多样性狭窄且随年代而变化,70年代以后呈下降趋势,在今后的育种中应扩大亲本选材范围、拓宽育种亲本的遗传基础以提高育成品种的遗传多样性。     

小麦骨干亲本繁6产量相关性状关键基因组区段的遗传效应

繁6是中国小麦育种最重要的骨干亲本之一, 明确其优良特性的遗传机制对小麦育种具有重要意义。本研究鉴定了39个繁6衍生品种的7个产量相关性状, 并利用全基因组SSR标记分析了繁6中控制这些性状重要遗传区段和基因位点在子代中的遗传效应。表型鉴定结果表明, 繁6产量相关性状在不同世代衍生品种中表现无显著差异, 表明这些性状在衍生品种选育过程中受到选择并稳定遗传。利用已获得的控制小麦产量相关“一致性” QTL区段的417个SSR标记进行分子扫描, 发现11个繁6特异SSR标记在其衍生后代中被高频率遗传。性状-标记关联分析表明, 21个来自繁6的特异SSR标记与产量相关性状极显著关联(P < 0.01)。同时鉴定出分别位于2A和5A染色体的Xgdm93.3-Xgwm526.2和Xbarc100-Xgwm156.1区段, 前者控制株高和小穗数, 后者控制千粒重。本研究证实, 上述两个与小麦产量相关性状关联的位点或区段在小麦产量育种进程中受到强烈的人为定向连续选择, 并在四川乃至西南麦区小麦产量育种中发挥了重要作用。     

小麦新品种‘烟农5158’生物学特点及灌浆期生理特性研究

为分析小麦新品种‘烟农5158’的光合生理基础,以其亲本之一‘鲁麦14号’为对照,研究了‘烟农5158’与其亲本‘鲁麦14号’之间的生物学特点及灌浆期的光合生理指标。结果表明：‘烟农5158’与‘鲁麦14号’相比,具有更好的株型结构和更大的产量潜力;花后不同时期籽粒的灌浆进程和灌浆速率、旗叶的净光合速率、叶绿素含量、花后旗叶蒸腾速率、旗叶原初光化学效率的日变化、旗叶最大和实际光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、非光化学能量耗散等光合生理指标都优于对照‘鲁麦14号’。这是‘烟农5158’具有高产特性的生理原因之一。     

宁麦9号对其衍生品种的遗传贡献

宁麦9号是江苏省农业科学院选育的优质弱筋专用小麦品种,具有高产、稳产和广泛的适应性及抗小麦黄花叶病、赤霉病等特点,近年来已成为江苏淮南麦区小麦育种的重要亲本。为了解宁麦9号对新育成小麦品种的遗传贡献,利用170对SSR引物,对宁麦9号及其9个衍生品种进行全基因组扫描分析。共检测到471个等位变异位点,每对引物可检测1~6个,平均2.8个。UPGMA聚类分析表明,扬麦18与宁麦9号遗传距离最小,扬辐麦4与宁麦9号遗传距离最大。遗传相似系数表明,在人工选择的作用下,这些以宁麦9号为亲本育成品种的遗传背景一半以上来自宁麦9号。宁麦9号等位变异在其衍生材料中的分布比例因品种而异,且不同染色体间差异较大,但相同位点的等位变异比例在A、B、D染色体组间相近。全基因组SSR扫描分析发现,10个标记位点在宁麦9号和由其选育的9个新品种具有完全相同的扩增带型,其中9个位点与重要农艺性状相关,或与控制优良性状的基因紧密连锁。将宁麦9号与主要弱筋小麦生产品种宁麦13（宁麦9号系选）进行基因组比较,两者遗传相似系数达0.732,说明宁麦13与宁麦9号遗传背景高度相似,而且两品种在蛋白质含量和抗赤霉病位点相关标记位点高度一致,这一结果可以部分解释宁麦13同样具有的抗赤霉病与优质弱筋的优点。     

基于分子和表型性状的大豆骨干品种遗传多样性分析

绥农14是集优质、高产、抗病、广适应性于一身的大豆优良品种,对绥农14系谱亲本进行分子和表型的遗传基础解析,为有目的地选择杂交亲本拓宽遗传基础提供理论指导.利用包含有生长性状、产量性状、品质性状、抗逆性状、固氮性状在内的50个表型性状和550个微卫星位点对绥农14系谱亲本进行分析.550个SSR位点共检测出等位变异1 494个,平均每个SSR位点的等位变异为2.716 4,平均PIC值为0.445 0,其中30个多态性高的位点可作为评价大豆种质资源遗传多样性的重要位点;连锁群CI的多态性位点比例最高为0.961 5,连锁群A2的保守片断最多为11个,构建绥农14系谱亲本的指纹图谱最少需2个位点.50个表型性状共检测到等位变异255个,每个位点的平均等位变异为5.1个,平均PIC值为0.683 2,主成分分析结果表明,6个主成分的累积贡献率在80.1％以上,分析每个主成分的组成发现,产量性状、生长性状,品质性状、抗逆性状、固氮性状在分析大豆种质资源遗传多样性时均具有重要的作用,进行每一类性状的主成分分析,选出重要性状作为大豆综合性状考察的主要指标.基于SSR的UPGMA聚类结果与基于农艺数据的UPGMA聚类结果的相关系数仅为0.393 0,2种聚类方法都只能在一定程度上揭示品种间的亲缘关系,因此,在进行种质资源遗传多样性研究时应将分子数据分析与表型性状解析相结合.     

基于盾叶薯蓣转录组的SNP和SSR位点分析

盾叶薯蓣是中国特有的甾体激素类药源植物,但关于其种质资源遗传多样性和分子标记辅助育种的研究相对较少。本研究在盾叶薯蓣转录组分析的基础上,进一步挖掘其SNP和SSR分子标记。研究发现,盾叶薯蓣转录组的37 115条unigene中含有124 692个SNP位点,平均每条unigene含3.36个SNP位点。用软件MISA对盾叶薯蓣转录组进行搜索发现13 514个SSR位点分布于11 615条unigene序列中,SSR发生频率为13.66%,平均每7.18 kb含1个SSR位点。共筛选设计出4 329对SSR引物。本研究不仅丰富了盾叶薯蓣的分子标记,为其遗传资源评价、种质资源鉴定与改良提供帮助,而且对盾叶薯蓣功能基因资源的开发利用及其比较基因组学研究具有重要的价值。     

不同灌溉模式对小麦‘烟农5158’光合特性及产量的影响

为了明确在胶东地区气候条件下‘烟农5158’适宜的灌溉模式,笔者在大田条件下研究了不同灌溉模式对‘烟农5158’生理特性、产量及产量三因素的影响。结果表明：随着灌溉次数的增加,‘烟农5158’旗叶相对含水量、旗叶最大光化学效率(Fv/Fm)、光合速率提高。‘烟农5158’叶片相对含水量、实际羧化效率和光合速率高于‘鲁麦21’,说明‘烟农5158’的抗旱性强于‘鲁麦21’。干旱显著降低‘烟农5158’和‘鲁麦21’的产量,‘烟农5158’的产量显著高于‘鲁麦21’。3个灌溉处理相比较,春灌2水处理（拔节水和开花水）处理的小麦产量较高。     

9000 kg/公顷小麦施氮量与生理特性分析

在本试验生产条件下和施氮量范围内, 具有9000 kg/hm2产量潜力的品种鲁麦22与7500 kg/hm2产量潜力的鲁麦14相比较, 鲁麦22品种随着施氮量的增加, 开花后旗叶光合速率高值持续期长, 旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性和籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-Ppase)活性高, 标记旗叶的14C同化物滞留在标记叶中的比例少、向籽粒分配的     

利用关联分析发掘小麦自然群体旗叶叶绿素含量的优异等位变异

为揭示小麦自然群体干旱胁迫条件下旗叶叶绿素含量的变化, 筛选相关标记的优异等位变异, 以262份小麦种质资源组成的自然群体为材料, 分别种植在北京的2个试验地点, 均设雨养和灌溉处理, 于开花期和灌浆期检测旗叶叶绿素含量。以分布于21条染色体的169个SSR标记检测所有材料的基因型, 利用STRUCTURE 2.3.2软件分析群体结构, 用TASSEL软件的MLM (mixed linear model)方法对小麦自然群体的旗叶叶绿素含量进行关联分析。在此基础上, 将携带某等位变异的所有材料表型均值与携带无效等位基因(null allele)材料表型均值比较, 估计等位变异的表型效应, 鉴别优异等位变异。共检测到2048个等位变异, 每位点2~37个等位变异, 平均12个。每位点的标记多态性信息量(PIC)为0.008~0.936, 平均0.628。在22个标记位点共检测出40个(次)与旗叶叶绿素含量极显著的关联, 其中11个标记位点有2次以上的关联, Xwmc419-1B和Xgwm501-2B分别有3次关联。在Xcfa2123-7A、Xgwm232- 1D和Xgwm429-2B位点分别检测到效应值大于4.0的等位变异。     

两个不同适应性冬小麦品种的竞争能力

采用生态学中的de Wit替代系列法研究了当前山东省高产广适性冬小麦品种鲁麦21和仅适应局部地区种植的冬小麦品种烟农15在混播条件下的竞争结局,并对其生长特性、资源分配模式及相关性状的差异进行了比较研究. 在混播条件下鲁麦21较烟农15具有明显的竞争优势, 具有更强的占有和利用共同资源的能力. 分蘖数、单位面积穗数、穗     

小麦EST-SSR标记的开发和染色体定位及其在追踪黑麦染色体中的应用

根据小麦盐胁迫诱导和茎秆组织相关EST序列开发了81对EST-SSR引物, 其中67、46、18和61对分别在小麦、黑麦、簇毛麦和大麦基因组中稳定扩增, 在不同小麦和大麦品种间具有多态性的引物分别有22和23对。利用小麦缺体-四体系共定位了43对引物的81个位点, 其中A、B和D染色体组上分别有29、30和22个位点, 涉及除4B、3D和6D外的18条染色体。此外30对引物在黑麦基因组中具有特异扩增, 其中8对分别在黑麦1R、4R、5R和R7染色体上具有特异扩增, 7对在多条黑麦染色体具有相同扩增。这些新标记可有效用于小麦及其近缘物种的遗传作图与比较遗传研究。     

Efficiency of SNP and SSR-based analysis of genetic diversity,population structure,and relationships among cowpea (<Emphasis Type="Italic">Vigna unguiculata</Emphasis> (L.) Walp.) germplasm from East Africa and IITA inbred lines

The extent of genetic diversity and relatedness of cowpea germplasm from East Africa are poorly understood. A set of 13 microsatellites (SSR) and 151 single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers were applied to assess the levels of genetic diversity in a sample of 95 accessions of local cowpea germplasm and inbred lines of Vigna unguiculata. The average genetic diversity (D), as quantified by the expected heterozygosity, was higher for SSR loci (0.52) than for SNPs (0.34). The polymorphic information content was 0.48 for SSR and 0.28 for SNP while the fixation index was 0.095 for SSR and 0.15 for SNPs showing moderate differentiation and high gene flow among cowpea accessions from East African countries. The results of data analysis of both SSR and SNP markers showed similar clustering patterns suggesting a substantial degree of association between origin and genotype. Principal coordinate analysis (PCoA) with SSR and SNP markers showed that accessions were grouped into two and three broad groups across the first two axes, respectively. Our study found that SNP markers were more effective than SSR in determining the genetic relationship among East African local cowpea accessions and IITA inbred lines. Based on this analysis, five local cowpea accessions Tvu-13490, Tvu-6378, Tvu-13448, Tvu-16073, and 2305675 were identified to be tightly clustered sharing several common alleles with the drought tolerant variety Danila when analyzed with SSR and SNP markers. The findings will assist and contribute to future genetic diversity studies aimed at the genetic improvement of local Eastern Africa cowpea accessions for improved overall agronomic performance in general and breeding for drought tolerant in particular.     

不同小麦品种对氮素吸收利用差异及其分类研究

采用山东省不同时期的30个主推小麦品种为材料,在高、低2种肥力条件下,研究了不同品种间氮素吸收和分配利用效率的差异,并对氮高效型品种进行了筛选。结果表明,不同品种间整株和茎叶、颖壳、籽粒中氮含量存在极显著差异;高、低2种肥力下的最高值比最低值分别提高22.62%和42.58%,58.18%和78.67%,70.15%和59.92%,24.26%和42.64%;而且各器官的氮含量随着土壤肥力的提高而提高,各品种在高肥土壤中种植的平均氮含量分别比低肥提高12.47%,30.16%,9.83%,5.47%。各品种在2种地力下的平均氮素分配比例:籽粒为72.13%和74.14%,茎叶为21.61%和18.70%,颖壳为6.25%和7.16%。低肥地颖壳和籽粒的分配率分别比高肥地提高14.56%和2.79%,而茎叶则降低了13.47%。采用类平均法聚类,筛选出烟农19号、鲁麦21号、山农8355和鲁麦15号4个氮素利用效率和氮素收获指数均较高的品种;同时还筛选出济麦20号、淄麦12、山农12、红蚰包4个高氮收获指数型品种和小偃6号、烟农15两个仅适于低肥种植的高氮收获指数型品种;鲁麦14和鲁麦22号2个高氮利用效率型品种。     

Detection of quantitative trait locus for leaffolder (Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)) resistance in rice on linkage group 1 based on damage score and flag leaf width

Rice leaffolder (RLF) (Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) is a destructive and widespread insect pest throughout the rice growing regions in Asia. The genetics of resistance to RLF in rice is very complex and not thoroughly explored. The present study was conducted to detect the quantitative trait loci (QTL) associated with RLF resistance involving 176 recombinant inbred lines (RILs) of F₈ generation derived from a cross between IR36, a leaffolder susceptible variety and TNAULFR831311, a moderately resistant indica rice culture. Simple sequence repeat (SSR) markers were used to construct specific linkage groups of rice. All the RILs were screened to assess their level of resistance to RLF by measuring the leaf area damaged. Besides this, the length and width of the flag leaf of each RIL were measured since these two parameters were considered as correlated traits to the RLF resistance in rice. All the above parameters observed across the RILs showed quantitative variation. Correlation analysis revealed that damage score based on greenhouse screening was positively correlated with length and width of the flag leaf. Out of 364 SSR markers analysed, 90 were polymorphic between the parents. Multi-point analysis carried out on segregating 69 SSR marker loci linkage group wise resulted in construction of linkage map with eleven groups of 42 SSR markers. Through single marker analysis, 19 SSR markers were found to have putative association with the three phenotypic traits studied. Of these markers, RM472 was identified as a locus having major effect on RLF resistance trait based on length of the flag leaf. Interval mapping detected two QTLs on linkage group 1. Among these QTLs, the QTL flanked by RM576–RM3412 were found to be associated with width of the flag leaf and RLF resistance. The putative SSR markers associated with leaffolder resistance identified in the present study may be one of the loci contributing resistance to RLF in rice.