水稻产量性状QTL定位研究进展

水稻许多重要的性状是由多基因控制的数量性状.分子生物技术的迅速发展和QTL定位方法的日趋完善,为水稻数量性状基因(QTL)的研究提供了基础.综述了数量性状基因座QTL(quantitative trait locus)定位的原理、定位群体和常用方法及分子标记在水稻产量性状基因定位中的研究现状,并对目前水稻产量性状QTL定位存在的问题和发展前景进行了探讨.     

水稻产量相关性状QTL的遗传研究进展

水稻产量性状是各个产量相关数量性状的复杂综合体,包括单株穗数、单穗粒数、粒质量,甚至抽穗期、株高等,这些数量性状之间对产量的贡献存在着互作的关系。21世纪初,水稻全基因组序列测序完成之前或初期,水稻产量性状的研究主要集中在数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)效应及互作关系的研究上。之后,随着籼粳水稻全基因组序列的相继公布、高通量重测序技术的发展及对功能基因单倍型的等位基因型分析日趋成熟,水稻产量相关性状的QTL及其等位基因的研究也日趋白热化。简单介绍了近年来已克隆的一些产量相关QTL及其在育种中的应用情况,为开展分子设计育种、改良水稻单产起到一个借鉴作用。     

水稻产量性状杂种优势的QTL定位

 【目的】利用QTL定位方法检测水稻产量性状杂种优势QTL,并解释杂种优势产生的可能分子机理。【方法】利用重组自交系与亲本协青早B构建BC1杂种群体,通过两地重复试验,以中亲优势考察6个产量性状的杂种优势表型,利用Windows QTL Cartographer 2.5的复合区间作图法检测其QTL。【结果】多数产量性状均表现出较强的杂种优势。在两地试验中,共检测到20个产量性状杂种优势QTL,分布在水稻第2、3、6、7、8、10等6条染色体上,包括3个控制单株产量杂种优势的QTL、2个控制单株穗数杂种优势的QTL、6个控制每穗总粒数杂种优势的QTL、4个控制每穗实粒数杂种优势的QTL、4个控制结实率杂种优势的QTL和1个控制千粒重杂种优势的QTL。单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为4.90%—12.85%。【结论】检测到控制6个产量性状杂种优势的20个QTL,其中qHNP-3、qHTNSP-7、qHNFGP-7、qHSF-7、qHTGWT-3 5个QTL在两地试验中稳定表达;检测到的20个杂种优势QTL中,有13个与在RIL群体中检测到的QTL重叠,重叠率达65%,因此,认为来自纯系的产量性状加性效应对杂种优势产生具有重要贡献。     

水稻产量性状竞争优势QTL定位

【目的】检测与水稻产量性状竞争优势相关的数量性状座位（QTL）,探讨水稻竞争优势的遗传基础。【方法】以特青为母本、以基于IR24遗传背景的6个IRBB近等基因系为父本,配组衍生了由204个水稻恢复系株系组成的重组自交系（RIL）群体,并用各个RIL与不育系中9A杂交获得测交F₁群体。两年同地种植两套群体,相邻两列并列种植相应的RIL和F₁,设2次重复。成熟时每份材料每个重复混收中间4株,考查单株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量,计算得出2次重复的平均值。在各个性状上,以同一年的数据为基础,将F₁表现型减除对应RIL表现型,获得1套衍生数据。以（F₁-RIL）数据为基础,应用QTLNetwork 2.0检测QTL;经1 000次Permutation计算,选用全基因组显著性水平P＜0.05为阈值。【结果】6个产量性状在RIL和F₁群体之间均呈极显著正相关,相关系数以千粒重最高,为0.903;以单株穗数和单株产量最低,分别为0.333和0.357;结实率、每穗实粒数和每穗总粒数居中,分别为0.406、0.448和0.680。结果还表明,随着RIL表型值的增加,F₁杂种优势强度逐步降低、杂种劣势强度逐步升高。未检测到控制单株穗数的QTL,但在其他5个性状上共检测到16个QTL,分布于水稻第2、3、5、6、8和10染色体,其中,3个控制每穗实粒数,4个控制每穗总粒数,3个控制结实率,4个控制千粒重,2个控制单株产量,单个QTL的贡献率为1.7 %-22.1 %。控制每穗实粒数的所有3个QTL全部表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,而在每穗总粒数、结实率和千粒重上,分别有3、2和2个QTL表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,有1、1和2个QTL表现为中9A/特青的竞争优势优于中9A/IR24。在控制单株产量的2个QTL中,qGY2与控制每穗实粒数和每穗总粒数的qNGP2和qNSP2位于同一区间,qGY10与控制每穗实粒数和结实率的qNGP10和qSF10位于同一区间,它们均表现为中9A/IR24的竞争优势高于中9A/特青。【结论】亲本性状表现和杂种优势均对F₁的产量表现具有重要作用,与竞争优势有关的QTL对杂交稻产量性状遗传控制具有重要作用。     

水稻再生力与产量性状的QTL分析

以‘日本晴’与‘泸恢99’及其构建的RIL群体的188个家系为研究对象,构建了含207个分子标记的遗传连锁图谱,对同一地点两年再生力及6个产量相关性状进行了基因定位。7个性状共检测到20个QTL,分布于除4、6、10、11号染色体外的8条染色体上,单个QTL的贡献率为0.01%~13.85%,单个性状QTL个数为1到6个。其中再生力QTL3个,位于第7、8染色体上,贡献率3.4%~5.39%。7个性状共检测到4对加性上位性互作效应,但均不显著。单株产量、每穗颖花数、每穗实粒数检测到了较明显的环境互作效应。再生力与单株有效穗存在显著的负相关。     

水稻产量性状的研究进展

粮食危机是一个必须面对的全球问题,提高粮食产量是作物育种的一个重大课题。随着水稻基因组测序计划的完成,近年来许多与产量性状如穗粒数、粒重、分蘖等有关的基因,被逐步地克隆。虽然目前这些结果还不能解释各个性状的形成机理,但随着分子技术的发展,水稻产量性状QTL的研究必将在水稻超高产育种中发挥巨大作用。     

水稻产量性状的研究进展

当今社会中我们所必须面临的一个全球化问题就是粮食危机问题,在进行农作物育种的过程中,提高粮食的产量是育种所要研究的一个主要方向。近些年,在我国水稻产量的研究方面有非常巨大的进展,不仅仅实现了水稻基因组的测序工作,在研究产量性状时也有了非常丰硕的成果,比如:穗粒数、粒重、分蘖等方面已经逐步的实现了克隆。虽然在研究过程中,还不能充分的解释出这些性状的形成机理,但是水稻的研究在育种过程中已经发挥了其巨大的作用。     

水稻株高和产量相关性状的QTL定位

本试验以带有华粳籼74遗传背景的单片段代换系与华粳籼74杂交得到的F2代次级分离群体为试验材料,利用与华粳籼74农艺性状差异极显著的单株进行重叠群作图分析,在W06-40-48-06-2-1代换片段上鉴定出了一个株高QTL、一个粒长宽比QTL和一个千粒重QTL。     

不同环境下水稻产量相关性状的QTL分析

利用1个由248个家系组成的粳籼交(韭菜青×IR26)重组自交系群体及相应亲本,在江苏南京和海南陵水两地种植,分别对其每穗总粒数、单株有效穗数、千粒重、每穗实粒数和穗长5个性状进行QTLs定位和比较分析.结果表明,在两种环境下,共检测到27个QTLs分别控制单株有效穗数、每穗总粒数等5个性状,分布于除第4、5、9染色体以外的9条染色体上.其中,南京试点检测到16个QTLs,贡献率为3.45%～26.12%;陵水试点检测到15个QTLs,贡献率为3.22%～16.37%;两地共同检测到的QTLs有4个.此外,本文对采用分子育种手段加强太湖流域地方品种资源中优异种质向现代品种中的渗透进行了初步讨论.     

水稻数量性状位点（QTL）分析研究进展

水稻数量性状位点（QTL）的精细定位对实现水稻高产、优质和广适应性综合性状改良具有重要作用。综述了水稻QTL分析,包括QTLs定位、克隆与聚合研究进展,阐述了QTL分析在水稻育种中的应用。     

水稻数量性状位点（QTL）定位研究进展

20世纪80年代以来，DNA标记技术的诞生给数量性状的遗传研究带来了革命性的变化。本文综述了近年来水稻QTL定位的研究进展。对水稻QTL分子标记辅助选择育种进行了探讨，并对今后QTL的研究方向提出了一些思考。     

水稻产量构成因素QTL精细定位的研究进展

水稻是世界上重要的粮食作物之一,其产量在全球粮食安全中发挥着重要作用。产量构成因素是水稻增产的关键因素,为多基因控制的复杂数量性状,挖掘有利的产量基因对水稻高产具有重要意义。QTL定位是作物农艺性状优异基因挖掘的重要方法。阐述了QTL精细定位策略与群体选择,综述了水稻产量构成因素穗数、穗粒数、粒质量QTL精细定位、图位克隆和功能分析的研究进展,并提出合理利用水稻产量构成因素基因的育种策略,为水稻产量性状优异基因克隆和遗传机制解析提供理论依据。     

绿豆产量性状的QTL定位

绿豆单株荚数、单荚粒数等农艺性状和粒长、粒宽等籽粒性状与绿豆产量密切相关。以“VC2917/鹦哥绿”RIL群体为材料,通过连续3年田间实验,对12个与绿豆产量相关性状进行评价和QTL定位。相关性分析表明,单株产量与单株荚数（0.837）、百粒重（0.294）的相关性最强,百粒重与粒长（0.512）、粒宽（0.340）、籽粒直径（0.492）、籽粒周长（0.441）的相关性最强,株高与单株分枝数之间呈极显著正相关（0.406）。2017年检测到20个QTLs,分布在除第8染色体外的10条染色体上,遗传贡献率在4.61%~23.76%;2018年检测到16个QTLs,分布在除第8染色体外的10条染色体上,遗传贡献率在4.97%~16.66%之间;2019年检测到20个QTLs,分布在除第1、3、8、9染色体外的7条染色体上,遗传贡献率在和4.65%~20.37%之间。12个性状均发现稳定QTLs,其中株高PH1a、PH1b和PH1c位点,单株分枝数PPP1a、PPP1b和PPP1c位点,荚宽PW10a.1、PW10b和PW10c.1位点,籽粒直径SD10a、SD10b和SD10c位点,籽粒周长SP6a、SP6b和SP6c位点,百粒重HSW7a、HSW7b和HSW7c位点连续3年在相同位点稳定检测到,说明这些位点存在相关性状基因,是今后利用分子标记辅助选择培育高产绿豆新品种或克隆相关基因优先考虑关键区域。     

水稻产量性状基因克隆及应用研究进展

水稻是中国重要的粮食作物之一,在人口飞速增长和耕地面积急剧下降的今天,通过遗传改良提升其产量和品质显得尤其重要。随着分子生物学和基因组学的发展,大量产量性状基因通过图位克隆和突变体筛选等方法得到克隆,产量形成分子调控逐步被解析,部分功能基因在育种中得到运用。对上述内容进行了综述,并对该领域的研究方向进行了展望。     

水稻产量性状的QTL定位与上位性分析

 应用 16 8个DNA标记 ,对水稻中 15 6 (高产 )×谷梅 2号 (低产 )的重组自交系 (RIL)群体进行基因型检测 ,构建了全长为 14 4 7.9cM、覆盖水稻基因组 12条染色体的连锁图。于 2 0 0 1年分单季和连作晚季两季 ,在杭州中国水稻研究所试验场以完全随机区组设计 ,种植该群体的 30 4个株系及双亲 ,考查穗长、单株有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率及千粒重等 6个产量构成性状。采用QTLMapper1.0 1统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境 (季别 )的互作效应分析 ,共检测到产量构成性状的 30个加性主效应QTL ,分别位于除第 5、9染色体以外的 10条染色体上 ,另有 2个QTL与环境之间存在显著互作 ;还检测到 31对影响产量构成性状的加性×加性上位性互作效应QTL。在所有的上位性互作效应中 ,多数加性×加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小 ,没有检测到上位性互作效应与环境的显著互作     

水稻粒形性状的QTL分析

为了促进水稻粒形性状分子标记辅助选择育种研究,以籼稻二九南和粳稻龙稻5号杂交衍生的重组自交系群体为材料,对粒长、粒宽和粒厚3个粒形性状进行数量性状基因定位(Quantitative trait loci,QTL)分析。结果表明:采用完备区间作图法(ICIM),共检测到7个控制粒形性状的QTL,包括3个粒宽QTL,4个粒厚QTL,它们分布于第2、3、5、11和12号染色体上,其中4个主效QTL包括1个控制粒宽的qGW5a和3个控制粒厚的qGT2a、qGT11a以及qGT12a,但未检测到控制粒长的QTL位点。进一步分析表明,3个控制粒宽性状的QTL能解释28.44%的表型贡献率,单个表型贡献率为6.61%~13.81%;而4个控制粒厚性状的QTL能解释17.53%的表型贡献率,单个表型贡献率为7.32%~15.30%。     

绿豆产量性状的QTL定位

绿豆单株荚数、单荚粒数等农艺性状和粒长、粒宽等籽粒性状与绿豆产量密切相关。以“VC2917/鹦哥绿”RIL群体为材料，通过连续3年田间实验，对12个与绿豆产量相关性状进行评价和QTL定位。相关性分析表明，单株产量与单株荚数（0.837）、百粒重（0.294）的相关性最强，百粒重与粒长（0.512）、粒宽（0.340）、籽粒直径（0.492）、籽粒周长（0.441）的相关性最强，株高与单株分枝数之间呈极显著正相关（0.406）。2017年检测到20个QTLs，分布在除第8染色体外的10条染色体上，遗传贡献率在4.61%~23.76%；2018年检测到16个QTLs，分布在除第8染色体外的10条染色体上，遗传贡献率在4.97%~16.66%之间；2019年检测到20个QTLs，分布在除第1、3、8、9染色体外的7条染色体上，遗传贡献率在和4.65%~20.37%之间。12个性状均发现稳定QTLs，其中株高PH1a、PH1b和PH1c位点，单株分枝数PPP1a、PPP1b和PPP1c位点，荚宽PW10a.1、PW10b和PW10c.1位点，籽粒直径SD10a、SD10b和SD10c位点，籽粒周长SP6a、SP6b和SP6c位点，百粒重HSW7a、HSW7b和HSW7c位点连续3年在相同位点稳定检测到，说明这些位点存在相关性状基因，是今后利用分子标记辅助选择培育高产绿豆新品种或克隆相关基因优先考虑关键区域。     

水稻产量相关数量性状基因研究进展

高产育种一直是水稻育种工作的主要目标。随着水稻基因组测序的完成,水稻产量相关数量性状遗传研究取得了极大的进展,成功克隆了一批与水稻产量相关的数量性状基因。综述了近年来已克隆的产量相关数量性状基因的研究。     

水稻产量相关数量性状基因研究进展

高产育种一直是水稻育种工作的主要目标。随着水稻基因组测序的完成,水稻产量相关数量性状遗传研究取得了极大的进展,成功克隆了一批与水稻产量相关的数量性状基因。综述了近年来已克隆的产量相关数量性状基因的研究。