陆地棉叶片叶绿素含量与SSR标记的关联分析及优异等位变异的挖掘

【目的】筛选与陆地棉叶片叶绿素含量性状相关联的分子标记,挖掘其优异等位变异及典型材料,为陆地棉分子标记辅助育种提供技术支持。【方法】在3年6个环境中,对185份陆地棉品种(系)组成的自然群体进行倒4叶叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development,SPAD)的测定,每年分3个时期(打顶后0、10和20 d)。采用Power Marker 3.25软件计算各位点的多态性信息含量,以分析群体的遗传多样性。利用STRUCTURE 2.3.4软件计算群体结构矩阵(Q),利用TASSEL 3.0软件计算亲属关系矩阵(K),通过GLM(general linear model,Q)和MLM(mixed linear model,Q+K)2种方法,同时对SPAD与SSR标记进行关联分析。依据计算的等位位点表型效应值,挖掘优异的等位变异及典型材料。【结果】137对SSR多态性引物共扩增出355个等位变异,平均每对引物扩增到2.6个多态性位点,PIC平均值为0.67,变化范围为0.01—0.95,高度多态性引物(PIC0.5)占85%,其中PIC最高的标记为HAU2146(PIC=0.95)和NAU2083(PIC=0.93)。当(35)K取得最大值时,K=2,因此,将185份陆地棉材料划分为2个亚群。通过GLM方法共检测到22个显著性位点(P0.001),表型变异解释率为5.28%—10.85%,平均为7.24%,贡献率最高的等位变异位点是SWU0529a(R2=10.85%)和NAU998c(R2=10.48%);通过MLM方法共检测到17个显著性位点(P0.01),表型变异解释率为3.72%—8.58%,平均为4.72%,贡献率最高的等位变异位点是SWU0923b(R2=8.06%)和SWU0662d(R2=6.74%);2种方法共同检测到的显著性位点有12个,等位变异NAU998c在3个时期2种方法能同时被检测到。通过等位变异的表型效应分析,找到2个增效效应最大的等位变异(HAU3318b和SWU0987b),利用找到的等位变异对材料进行筛选,获得携带2个增效效应等位变异的材料53份,2个增效效应位点都未检测到的材料有46份,统计结果显示,在打顶后10和20 d 2个时期,53份材料的SPAD均值显著高于46份材料的SAPD均值。【结论】检测到12个与SPAD值相关的显著性位点,并挖掘到2个增效效应优异等位变异,获得携带优异等位变异的载体材料53份,获得携带2个优异等位变异的典型材料1份。     

大豆主要农艺性状的QTL分析

【目的】大豆的多数农艺性状均为重要的数量性状。对大豆的数量性状进行基因定具有重要的研究和应用价值。【方法】以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本，东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为实验材料。164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增，并构建遗传图谱。对亲本间表现多态的12个农艺性状进行了调查及QTL分析。【结果】农艺性状包括品质性状（蛋白质含量、油分含量、蛋脂总量等）；产量性状（单株荚数、单株粒重、百粒重等）和其它农艺性状（株高、生育期、分枝数、主茎节数、平均叶长、平均叶宽等）。结果表明，12个农艺性状共检出68个QTLs。每个性状的QTLs检出个数从平均叶宽的3个到百粒重、株高等的8个，平均每个性状检测出5.8个。与国内外对应农艺性状QTL检测结果相比，多个性状的QTL位点均一致，说明QTL检测准确率较高，可以进一步用于分子辅助育种。【结论】获得了大豆12个重要农艺性状的68个主效QTLs。     

蚕豆农艺性状的SSR标记关联分析

[目的]寻找与蚕豆主要农艺性状紧密连锁的分子标记,挖掘农艺性状的优异等位变异与种质.[方法]以321份蚕豆种质为供试材料,调查其初荚高度、初荚节位、成荚节数、生殖节数、有效籽粒数、有效分枝、有效荚数、单荚粒数、荚长、荚宽、籽粒面积、籽粒厚、籽粒周长、籽粒长、籽粒宽、株高及百粒重.利用具有显著多态性的76对SSR标记进行...     

酸枣经济性状关联分析及优异等位基因挖掘

【目的】探寻与酸枣主要经济性状相关联的SSR位点,为酸枣优良性状基因挖掘、优良亲本选育及资源开发利用提供理论依据。【方法】以辽西地区的72份酸枣种质为研究对象,在成熟期调查其单果质量、单核质量、单仁质量、果实横径、果实纵径、果核横径、果核纵径、果仁横径、果仁纵径、果仁侧径、果形指数、核形指数、仁形指数、出核率、出仁率、双仁率及可食率,利用SPSS 22.0软件对上述17个经济性状进行统计分析;选用32个SSR标记,利用Structure 2.3.4软件分析72份酸枣种质的群体结构;利用Tassle 2.0软件进行32个SSR标记间的连锁不平衡分析,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）相结合的方法进行各经济性状与SSR标记间的关联分析,并对关联位点等位变异的表型效应进行分析,从而获得典型载体材料。【结果】72份酸枣种质17个经济性状的变异系数为7.84%～85.75%,表明供试种质具有较为丰富的表型多样性;通过群体遗传结构分析将72份酸枣种质分为4个类群,说明群体遗传背景较为单一。32对SSR分子标记间的连锁不平衡水平较低,成对存在的不平衡组合有166个,占组合总数的33.47%。在关联分析中,通过GLM模型检测出21个SSR位点与17个主要经济性状显著相关联（P<0.05）,变异解释率为15.35%～69.14%;通过MLM模型检测出17个SSR位点与16个经济性状显著相关联,变异解释率为0.82%～75.37%。对2种模型中共同检测到的16个SSR关联位点各等位片段的表型效应值进行分析,共挖掘出31个具有最大增效与最大减效的优异等位变异和15个典型载体材料。【结论】基于SSR的关联分析结果,筛选出与酸枣16个经济性状相关联的16个SSR关联位点及15个聚合优异等位变异的典型载体材料。     

宁夏引黄灌区大豆农艺及产量性状分析

对宁夏黄灌区大豆农艺及产量性状的相关分析表明,株高与茎粗、底荚高度和主茎节数,生育时间与株高、主茎节数和百粒质量呈显著正相关;单株有效荚数与单株粒数、单株粒质量,单株粒数与单株粒质量、单位面积产量呈极显著正相关;单株粒数、单株荚数与百粒质量呈显著负相关。主成分分析确定4个主成分因子为产量、粒质量、茎粗和百粒质量。在所设计密度范围内有效荚数、单株粒数、粒质量和经济系数随密度的增大而减少。模拟产量回归方程表示为y=-1.962 6x2+6.639 2x+5.339 3(r2=0.846 5),解得密度在1.69×104/666.7m2时,可获得最高产量405.73kg/666.7m2。     

大豆主要农艺性状的QTL分析

大豆是一种重要的粮食作物,在我国农业生产中一直是培育的重点.目前,我国大豆生产发展的速度不显著,培育出高产优质的大豆是保证大豆生产的关键.通过对大豆的农艺性状的阐释,对其进行QTL分析,以中黄24号和华夏三号杂交得到的重组F7:8作为样本来估计出亲本等位基因对重组自交系农艺性状的影响.     

大豆主要农艺性状的QTL分析

作为我国北方农业生产过程中最为重要的油料作物,大豆的种植质量以及产量都对我国民生事业的发展有一定的影响。因此,需要加强相关部门以及人员对于大豆种植的各种农艺性状的分析,从而促进我国的大豆种植的发展。本文基于此对大豆主要农艺性状进行QTL分析。     

大豆农艺性状和品质性状间相关性分析

株高、荚数和产量与蛋白质间加性遗传相关表现为极显著正相关,分枝数、荚数和产量与脂肪间加性遗传相关表现为极显著正相关,百粒重与异黄酮间加性遗传相关表现为极显著正相关。     

SSR标记与扁穗牛鞭草农艺性状关联分析

利用SSR引物对44份外部形态差异较大的扁穗牛鞭草基因组进行扫描,结合农艺性状,进行性状与标记间的关联分析.结果表明,①扁穗牛鞭草群体的农艺性状存在较大变异,其中分蘖数变异最大,变异系数达34.8%,其次是单株生物量、叶长和茎叶比,变异系数也迭20%以上.②扁穗牛鞭草农艺性状间存在显著的相关关系,单株生物量与叶宽、茎直...     

大豆播期与农艺性状的相关性分析

对大豆不同播期与农艺性状试验调查及相关分析后,结果表明,播期与各农艺性状具有一定的相关关系,不同播期的单株粒数,荚数,出苗至开花日数等差异达极显著水平,５月上旬播种比５月下旬播种增产１６．３％。     

大豆株高QTL定位及Meta分析

以溧水中子黄豆和南农493-1杂交衍生的504个正反交F2:4家系为研究对象,于2008年在江苏南京和山东临沂两地种植,鉴定其株高表型。采用多QTL联合分析方法进行QTL分析,检测到株高存在环境效应和细胞质效应,定位了15个主效QTL、2个与环境互作的QTL和6个与细胞质互作的QTL。将Soybase数据库中信息完全的90个株高QTL和本研究检测的株高QTL映射到大豆公共图谱soymap 2上,利用BioMercator 2.1软件进行Meta分析。结果表明:分布于C2、F、L和M染色体上的18个较小置信区间存在一致性QTL,其中包括本研究发现的C2染色体上的qPH-6-2、qPH-6-3和M染色体上的qPH-7-1、qPH-7-2、qPH-7-3共5个QTL。     

QTL Mapping of Isoflavone,Oil and Protein Contents in Soybean （Glycine max L. Merr.）

Soybean （Glycine max L. Merr.） is the world＇s foremost source of edible plant oil and proteins, meantime, the biologically active secondary metabolites such as saponins and isoflavones are benefit to human health. The objective of this study was to identify quantitative trait loci （QTL） and epistatic interactions associated with isoflavone, protein, and oil contents in soybean seeds. An F13 recombinant inbred line （RIL） comprising 474 lines was derived from a cross between Jindou 23 and Huibuzhi cultivars. SSR technique was employed for mapping of the QTLs. The QTLs for isoflavone, protein, and oil contents were analyzed and 23 QTLs were detected based on the constructed linkage map. Six QTLs for isoflavone content were localized in linkage groups J, N, D2, and G, eleven QTLs for oil content were localized in the linkage groups A1, A2, B2, C2, and D2, and six QTLs for protein content were localized in linkage groups B2, C2, G, and H1. The correlative analysis demonstrated that the isoflavone content had significant correlation with protein content, while significantly negative correlations was existed between oil and protein content, and significantly positive correlations was existed between protein and oil content. All these findings have laid an important basis for the marker assisted breeding in soybean. The phenotypic correlations of quantitative traits may be resulted from the correlation of the QTL controlling those traits.     

幼苗期大豆根系性状的遗传分析与QTL检测

【目的】研究幼苗期大豆根系性状的遗传规律并进行QTL定位,推进大豆品种选育进程。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆（ZDD2315）为父本及其所衍生的447个RIL作为供试群体,取亲本及447个家系各30粒种子,用灭菌纸包裹后分别于2013年5月27日、6月28日放置在清水培育,每组试验设置3次重复,环境温度20-28℃,幼苗长到V2期,分别于2013年6月8日、7月8日对幼苗期相关根部性状数据进行测量。采用主基因+多基因混合遗传分离分析法和复合区间作图法,对大豆幼苗期根系性状进行遗传分析和QTL定位。定位所用图谱全长2 047.6 cM,包括27个连锁群,232个标记位点。【结果】主根长、侧根数、根重、根体积和茎叶重各形状之间均呈现极显著正相关;下胚轴长和下胚轴重表现极显著正相关,与茎叶重表现出显著正相关。主根长受3对等效主基因控制,侧根数受2对重叠作用主基因控制,根重和根体积受4对等效主基因控制,下胚轴长受4对加性主基因控制,下胚轴重受4对加性-加性×加性上位性主基因控制,以上性状均没有检测到多基因效应。茎叶重受加性多基因控制,没有检测到主基因效应。共检测到24个与主根长、侧根数、根重、根体积、茎叶重、下胚轴长和下胚轴重相关的QTL,分别位于A1、A2、B1、B2、C2、D1b、F_1、G、H_1、H_2、I、K_2、L、M、N和O连锁群上。其中,主根长共检测到5个QTL,分布在B1、L、N、O连锁群上。解释的表型变异范围为7.05%-13.18%。侧根数共检测到4个QTL,分布在A1、D1b、I、L连锁群上。解释的表型变异范围为8.21%-16.43%。根重共检测到3个QTL,分布在F_1、G、N连锁群上。解释的表型变异范围为7.55%-10.85%。根体积,5月27日试验结果,共检测到3个QTL,分布在K_2和M连锁群上。解释的表型变异范围为8.44%-12.39%。6月28日试验结果,没有定位出主效QTL。茎叶重共检测到5个QTL,分布在A1、A2和N连锁群上。解释的表型变异范围为11.43%-38.91%。其中,qSW1-a2-1、qSW2-a2-1和qSW2-a2-1均定位在A2染色体上。下胚轴长,5月27日试验结果,共检测到1个QTL,分布在H_1连锁群上,表型贡献率为7.86%。6月28日试验结果,没有定位出主效QTL。下胚轴重共检测到3个QTL,分布在B2、C2、H_2连锁群上。解释的表型变异范围为7.70%-12.48%。【结论】幼苗期根系性状的遗传机制较复杂,茎叶重受多基因控制,其余性状主要受主基因控制。抗逆品种根系从幼苗期根系生长就表现出发根早、生长快、主根长、侧根多等特点,在实际育种过程中,需要对根系各性状间的关系进行综合考虑,确保根系整体健壮发达,协调统一。     

低磷胁迫下大豆主要农艺性状的QTL定位

利用来自铁一7555(耐低磷种质)和凤59-15的重组自交系群体(110个家系),通过盆栽试验研究与耐低磷有关的性状,并进行耐低磷性状的QTL定位.对所调查的相对株高、相对根系干质量、相对叶中磷含量和相对根系磷含量4个性状进行分析,结果表明,在N和O两个连锁群上共检测到3个QTL与耐低磷有关.分别可解释所对应性状表型变异的4.84%～18.2%,其中2个QTL的增效基因来自亲本铁-7555,1个QTL的增效基因来自亲本凤59-15.     

Identification of QTLs Associated with Resistance to Pseudomonas syringae pv.Glycinea in Soybean (Glycine max (L.) Merr)

Soybean bacterial spot disease caused by Pseudomonas syringae pv.Glycinea which is a bacterial disease seriously affects soybean yield.Ten soybean germplasms and recombinant inbred lines (RILs) population were used to identify the resistant trait after inoculated with P.sg (P.sgneau001) in this study.High-density genetic mapping was obtained by specific length amplified fragment sequencing (SLAF-seq) of 149 RILs population which was derived from the crossing between Charleston and Dongnong594.The results indicated that 10 germplasm resources had four resistant germplasms included highly resistant cultivar Charleston,four susceptible varieties included Dongnong594 and two moderately resistant cultivars.Five quantitative trait locus (QTLs) were detected in RILs population by the composite interval mapping (CIM) method,and located on Linkage Group (LG) D1b (chromosome two),LG C2 (chromosome six) and LG H (chromosome 12),respectively.LOD scores ranged from 2.68 to 4.95 and the phenotypic variation percentage was from 6% to 11%.Six candidate genes were detected,according to the result of gene annotation information.Four of them had relationship with protein kinase activity,protein phosphorylation and leucine rich repeat (LRR) transmembrane protein,which had high expression after inoculated with P.sg by qRT-PCR.     

野生大豆和栽培大豆的根尖细胞核型与进化

对野生大豆和栽培大豆根尖细胞核型的研究结果表明，二者的染色体数目均为２ｎ＝４０，但在核型上有差异，并有从野生大豆的较对称核型向栽培大豆的不对称核型过渡的趋势；从二者的核型推出试验中各大豆材料的进化程度由低到高排列顺序为：野１０５２、野１０５５、野１０５７＜野１０５８＜野１０６０＜苏８５－６，这一结果与根据种子性状得出的进化顺序相一致     

大豆耐旱种质鉴定及其与根系的相关研究

从301份大豆品种中按根系类型选取黄淮海和长江中下游地区代表性材料59份,在苗期干旱胁迫和非胁迫条件下对地上部和地下部性状进行2年重复鉴定,发现材料间性状隶属函数值具有丰富遗传变异,以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的算术平均数为抗旱综合指标,从中筛选出汉中八月黄、晋豆14、科丰1号、圆黑豆等强耐旱型(1级)材料和临河大粉青、宁海晚黄豆等干旱敏感型(5级)材料。比根干重、比总根长、比根体积与耐旱隶属函数平均值均呈极显著正相关,可作为耐旱性的根系性状指标。     

Detection of QTLs for Important Agronomic Traits and Analysis of Their Stabilities Using SSSLs in Rice

Single segment substitution lines （SSSLs） each with a single chromosome segment from a donor under the same genetic background as the recipient were developed in rice by advanced backcrossing and molecular marker-assisted selection. Using the SSSLs, the QTLs for the important agronomic traits in rice would be detected under different environmental conditions. Detection of the QTLs controlling 22 important traits in rice was done with 32 SSSLs by the randomized block design in 2-4 cropping seasons. 59 QTLs were detected and distributed on chromosomes 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, and 11, of which 18 QTLs were detected more than twice. Only 30.5% of the QTLs were detected repeatedly in different cropping seasons. Most of the QTLs of important agronomic traits were of little additive effects and instability. The QTLs controlling the traits, such as grain weight, grain length, ratio of grain length to width, and heading date were relatively stable. The stable QTLs usually had larger additive effects and were less affected by environment. The QTLs for the important agronomic traits were detected using the SSSLs in rice with high resolution under different environmental conditions. The instability of the QTLs may be the basis of the variation of rice plants during growth and development. It would be the genetic basis for improving yield and quality in rice cultivars by farming methods.     

中国栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)微核心种质的群体结构与遗传多样性

【目的】评价中国栽培大豆微核心种质的群体结构和遗传多样性水平,为拓宽大豆遗传基础、发掘优异基因、改良大豆品种提供理论依据。【方法】利用大豆20个连锁群上的100个SSR位点,对来自全国28个省补充完善的248份栽培大豆微核心种质进行SSR遗传多样性及群体结构分析;采用PowerMarker Version 3.25软件统计等位变异数、平均等位变异数、多态性信息量(PIC值)及亚群特有等位变异数等参数;基于遗传距离建立了栽培大豆微核心种质的无根Neighbor-Joining树;用Structure2.2软件对微核心种质的群体结构进行评价。【结果】100个SSR位点在248份材料中共检测出等位变异1460个,每个位点变异范围为2—33个,平均为14.6个,每个位点PIC值变异范围为0.158—0.932,平均为0.743。基于模型的群体结构分析显示,依据LnP(D)无法判断最佳K值(群组数),但通过计算系数ΔK发现,K=3为微核心种质的最佳群体结构。结合种质的生态类型及品种类型分析发现,地理来源相同的种质具有聚在一起的倾向,但来源相同的种质也有分在不同组的情况。不同生态类型及品种类型间均存在较多的互补等位变异和特有等位变异。【结论】中国栽培大豆微核心种质具有丰富的遗传多样性,可以用来拓宽大豆品种遗传基础;不同生态类型及品种类型间存在较多的互补及特有等位变异,是种质创新及品种改良的物质基础;栽培大豆微核心种质存在明显的群体结构,为微核心种质在育种中的直接或间接利用提供了理论依据。