基于两个相关群体的玉米7个主要农艺性状遗传分析和QTL定位

株高、穗位高、穗位比、叶面积、叶形系数、散粉-吐丝时间间隔(ASI)和雄穗分枝数等是影响玉米生态适应性、抗倒性、耐密植能力及生产潜力的重要农艺性状。因此,以TS141为共同亲本,分别与廊黄、昌7-2杂交,构建2套F2群体(LTpop、CTpop)为试材,分析了7个农艺性状的杂种优势,探讨了其与单穗重间的相互关系,并进行相关性状QTLs的检测及效应分析。结果表明:1)2个F1杂交种的穗位比和ASI表现为明显的中亲优势,其余5个性状均呈明显的正向超亲优势;F1杂种优势指数和相对杂种优势均表现为株高穗位高雄穗分枝数叶面积叶形系数ASI穗位比,而F2优势降低率表现为叶面积株高穗位高雄穗分枝数ASI叶形系数穗位比。2)单穗重与ASI呈显著负相关,与其余性状间均呈显著正相关;除雄穗分枝数外,利用逐步回归分析成功构建了单穗重与其余6个农艺性状间的最优多元线性回归方程。3)利用CIM法在2套F2群体间总共检测到56个QTLs位点,单个QTL的表型贡献率介于4.22%~15.74%。其中株高、穗位比、ASI和雄穗分枝数均受加性和非加性效应的调控,而其余性状均受非加性效应的调控;进一步分析,在2套F2群体中总共检测到12个稳定表达的sQTLs位点,分别位于Bin1.07(umc1278~bnlg1025)调控株高、Bin1.08~1.10(mmc0041~phi308707)调控叶面积、Bin2.02(umc1823~umc2363)调控ASI、Bin4.06(bnlg1621a~umc2027)同时调控穗位高和穗位比、Bin4.09(umc2287~umc2360)同时调控ASI和雄穗分枝数、Bin6.05(umc2040~bnlg1174a)调控ASI、Bin7.00(umc2177~umc1378)调控雄穗分枝数、Bin8.08(umc1005~umc2218)调控穗位比、Bin10.01~10.02(bnlg451~umc1337)同时调控株高和穗位比。为玉米相关性状的育种应用、精细定位及基因克隆提供有益参考。     

5个品种饲用玉米主要农艺性状评价

为引进和推广饲用玉米(Zea mays)提供理论依据,利用单因素方差分析和主成分分析对5个品种(科多四号、科多八号、BMS001、BMS002和中原单32)饲用玉米的10个主要农艺性状进行分析和评价。结果表明:饲用玉米各品种间农艺性状差异均达到极显著水平(P<0.05)。主成分分析得到的前2个主成分特征值的累积贡献率达到了90.02%,分别表示生产性能和营养生长的特点。通过第1和第2主成分值为坐标作图,得出BMS001和BMS002的综合性能表现最好。     

奶牛主要经济性状QTL定位的研究进展

产奶量、乳脂率、乳脂量、乳蛋白率、乳蛋白量、抗乳房炎及体细胞数、繁殖性能和生产寿命等均为奶牛的主要数量性状,而这些性状与奶牛的经济价值具有直接的关系,因此对奶牛的生产往往会产生巨大的影响。本文就目前国内外在奶牛几个主要经济性状的数量性状位点(QTL)定位的研究进展作一介绍。     

品种和收获期对青贮玉米农艺性状的影响

试验旨在研究不同收获期对粤西地区青贮玉米农艺性状的影响。选用雅玉青贮8号、文玉3号、曲辰19号和北农青贮356共4种青贮玉米为原料,在雄穗开花后5(t1)、10(t2)、15(t3)、20(t4)、25(t5)、30(t6)、35(t7)、40 d(t8)时收割,测定农艺性状。结果表明,收获期相同时,雅玉青贮8号、文玉3号和曲辰19号的农艺性状较好;随着收获期延长,4种青贮玉米在t5、t6、t7时茎粗、茎重较优,在t5、t6时叶片重明显高于其他时间点,各青贮玉米的穗重和籽粒重呈先增加后减少趋势;4种青贮玉米的鲜重产量在t4、t5、t6时较高。研究表明,4种青贮玉米在t5、t6时的茎重达到最大,株高及穗部性状趋于稳定,产量较高,此阶段适宜收获。     

基于小黑麦RIL群体的草产量相关性状QTL分析

为解析调控小黑麦(Triticosecale Wittmack)草产量的遗传机制,本研究以‘甘农7号’小黑麦与‘石大1号’小黑麦构建的F₆代重组自交系(RIL)群体为材料,利用小黑麦RIL群体分子图谱,结合株高、分蘖数、穗下节间长和单株鲜重的表型值,进行QTL分析。共检测到5个株高QTL,分布在连锁群LG1,LG3,LG4,LG6上,遗传贡献率为6.56%～12.86%;4个分蘖数QTL,分布在连锁群LG2,LG5,LG6,LG7上,遗传贡献率为7.11%～12.44%;3个穗下节间长QTL,分布在连锁群LG1,LG2,LG5上,遗传贡献率为7.69%～9.63%;4个单株鲜重QTL,分布在连锁群LG2,LG5,LG6,LG7上,遗传贡献率为9.65%～13.63%。其中,株高和分蘖数的主效位点为qPH6-1和qNT5-1,表型变异解释为12.86%和12.44%;单株鲜重的主效位点为qBS2-1和qBS6-1,表型变异解释率为12.17%和13.63%,二者累加对单株鲜重具有增加效应。本研究为饲用小黑麦生物产量的精细定位和分子辅助育种提供了重要理论支撑。     

猪繁殖性状QTL基因定位研究进展

哺乳动物的繁殖过程包括卵泡和精子的发育成熟、排卵、受精和受精卵在母体子宫内的发育等一系列过程.在此过程中.机体通过神经内分泌系统,特别是下丘脑-垂体-卵泡轴分泌各种激素进行精确的调控.其中任何影响某一步骤的体内或体外因素.都会使动物最终的性能表现发生改变.另外,猪繁殖性状的遗传力一般都较低,如窝产仔数的平均遗传力只有0.1 0(表1)[1]     

滇中地区不同种植密度青贮玉米的主要农艺性状、产量和质量变化

为了探讨不同种植密度对青贮玉米的农艺性状、产量和质量的影响,在滇中地区以推广较多的曲晨9号为供试材料,开展6株/m²(低密度)、9株/m²(中等密度)和12株/m²(高密度)三个种植密度的试验研究。结果表明：高密度种植青贮玉米的群体干物质产量比低密度的提高12.3%,并且高密度种植模式中的单株节数、叶片数和枯叶数也比低密度处理的单株分别增加9.98%(P<0.05)、2.78%(P>0.05)和126.92%(P<0.01),但是高密度种植模式中单株的株高、基部茎宽、穗叶面积和不同位叶的干重比低密度的处理分别降低15.12%(P>0.05)、38.80%(P<0.01)、16.38%(P<0.05)和26.88%～38.79%(P<0.05)。在营养成分方面：高密度种植青贮玉米的粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性木质素分别比低密度种植的青贮玉米低了1.7%、21.51%、22.14%和56.79%。表明增加种植密度可有效地增加单位面积青贮玉米群体的干物质产量,增加单株的叶片...     

青贮玉米品种产量与农艺性状相关性研究

试验对8个青贮玉米品种的鲜草产量结果进行了方差分析、各农艺性状与鲜草产量的相关性分析及各个农艺性状之间的相关性分析.结果表明,金岭80、中北410和北青贮1号鲜、干草产量均较高,适宜在河北省沧州市推广应用;单株鲜重、单株鲜叶重、单株干重、带苞单穗重、秆粗是影响鲜草和干草产量的重要因素;各个农艺性状之间存在很大的相关性.     

30个青贮玉米在雁门关地区品种评比试验

本研究旨在利用30个不同生态区玉米品种筛选出适合雁门关地区种植的青贮玉米品种。采用随机区组试验设计,测定并分析各品种农艺性状、生物产量、营养品质,同时用聚类分析法将30个供试品种分成4个类群并分析总结每一类群的主要特性。结果表明：1）以渝青3号和曲辰9号为代表的青贮专用型玉米品种表现为生物产量和干草产量较高,穗位高较高,持绿性表现较好,但营养品质低于粮饲通用型玉米。2）以屯玉661和先玉1225为代表的粮饲通用型玉米表现为干草产量低,但淀粉含量较高,其超过30%。3）生物学产量与绿叶数、绿叶重、株高、茎粗、茎重和穗重呈显著正相关。根据田间表现和综合评价结果,曲辰9号、晋单65、先单405为适宜在雁门关地区推广种植的青贮玉米品种。     

不同水分环境下玉米叶面积QTL定位及候选基因分析

玉米叶面积的大小及分布特征不仅影响其光合效率、蒸腾速率,而且与其耐旱性、耐密性、抗倒伏性及产量形成紧密相关。深入剖析不同水旱环境下玉米不同生育时期不同叶位叶面积的分子遗传机理对玉米耐旱高产新品种的选育具有重要意义。本研究以构建的2套F_2∶3群体为试材,在8种水分环境下,采用复合区间作图法（CIM）和基于混合线性模型的复合区间作图法（MCIM）对玉米相应叶（V₁₈时期第10片叶、R₁时期穗三叶）叶面积进行单环境和多环境联合QTL分析;参考玉米基因组B73 RefGen_v3挖掘稳定表达的QTLs （sQTLs）区间内的候选基因,并对其进行功能分析。结果表明,采用CIM法,单环境下2个生育时期2套F_2∶3群体间总共定位到了7个玉米相应叶叶面积QTLs,主要受显性（81.0%）、部分显性（14.3%）和超显性（4.7%）等遗传效应的调控,其中在干旱环境下定位到了5个QTLs。采用MCIM法,在2套F_2∶3群体间总共检测到6个相应叶叶面积的联合QTLs,其中1个表现为显著的QTL与环境的互作（QTL×E, Bin 2.08~2.09）,1对QTLs （Bin 1.08~1.10与 Bin 2.08~2.09）参与了显著的加性与加性（AA）上位性互作。结合CIM和MCIM法进一步分析在2套F_2∶3群体间检测到了6个sQTLs,其分别位于Bin 1.08~1.10、Bin 2.08~2.09、Bin 4.08~4.09、Bin 6.05、Bin 8.03和Bin 10.03处,并在这些sQTLs区间内确定了12个玉米叶发育相关候选基因。采用生物信息学,总共收集了75个玉米叶发育相关候选基因,通过系统进化树分析表明,这些候选基因划分为3大进化分支,且上述检测到的12个候选基因分布于这3大进化分支上。这些结果为系统地解析玉米不同生育时期不同水旱环境下相应叶叶面积的分子遗传机理提供理论依据,检测到的sQTLs可作为叶面积改良的重要染色体区段,检测到的候选基因为其进一步克隆、功能分析及育种应用提供了信息参考。     

四倍体鸭茅产量及其构成因素的QTL定位

产量相关性状是复杂的数量性状,对鸭茅的单株产量及构成因素进行QTL分析,可提高育种中对产量性状优良基因选择的效率,同时为鸭茅遗传改良、基因克隆及分子标记辅助育种提供理论依据。以四倍体鸭茅“楷模”和“01436”为亲本杂交而成的作图群体为试验材料,于2014年对洪雅、宝兴两个不同生境下鸭茅株高、旗叶长、倒二叶长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重等9个产量相关性状进行了表型鉴定及相关性分析。此外,在已构建的高密度鸭茅分子遗传图谱的基础上,采用MapQTL 5.0进一步对这些性状QTL定位分析。结果表明,绝大多数性状在亲本间呈显著差异且都整体表现出连续变异,符合数量性状遗传的特征;相关性分析表明,大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,与单株干重相关性最好的依次为分蘖、株高;QTL分析发现,控制该9个农艺性状的QTL共60个,洪雅38个,宝兴22个,这些QTL分别定位于分子连锁图谱的1、2、3、4、5共5个连锁群上,单个QTL的贡献率为5.7%~24.7%,单个性状QTL个数为2~15个。其中,控制株高、花序长的QTL各12个,控制倒二叶长、茎粗的QTL各4个,控制旗叶宽、倒二叶宽的QTL各2个,控制单株干重的QTL有6个,影响分蘖的QTL为3个,与旗叶长相关的QTL最多15个。     

不同品种青贮玉米与拉巴豆套种对青贮玉米农艺性状及产量的影响

为寻求青贮玉米栽培中性状改良、产量升高的新途径和新技术,在贵州松桃县九江乡试验地以青贮玉米(郑青贮1号、豫青贮23)和拉巴豆为研究材料,于青贮玉米行距间套种不同行数的拉巴豆,共设3个处理玉米不套作、一行玉米+一行拉巴豆、一行玉米+两行拉巴豆,研究多行拉巴豆套种对青贮玉米农艺性状和产量的影响。结果表明,青贮玉米行间套种两行拉巴豆时青贮玉米产量最高,郑青贮1号产量达55350.00 kg·hm^-2,豫青贮23产量达75410.71 kg·hm^-2;套种一行拉巴豆时株高最高,但豫青贮23的产量、株高均优于郑青贮1号,分别高达62013.89 kg·hm^-2和298.99 cm;随着套种拉巴豆行数的增加郑青贮1号农艺性状指标叶长增大,叶宽和穗数减小,而豫青贮23的农艺性状指标变异正好相反;郑青贮1号套种两行拉巴豆时穗长最长达37.24 cm,而豫青贮23不套种拉巴豆时穗长最长达43.57 cm;变异分析中,两个青贮玉米品种产量和穗数均是变异较大,达到17%以上;套种两行拉巴豆时的郑青贮1号收入最高可达29335.50元·hm^-2,豫青贮23收入最高可达38664.76元·hm^-2,豫青贮23的经济效益要显著优于郑青贮1号。     

不同水分环境下小麦粒重QTL定位及遗传分析

为探讨小麦千粒重(TGW)分子数量性状遗传,及QTL与水分环境互作关系,本文以抗旱性强的冬小麦品种陇鉴19与水地高产品种Q9086杂交创建的重组近交系(recombinant inbred lines,RIL)群体120个株系为供试材料,采用条件复合区间作图法对3个环境不同水分条件下TGW进行QTL定位和遗传分析。结果表明,小麦RIL群体TGW对水分环境反应敏感,群体中各株系呈现广泛变异和超亲分离,属于微效多基因控制的复杂数量性状,易受水分环境影响。共检测到19个和38对控制TGW的加性QTL(A-QTL)和上位性QTL(AA-QTL),分布在除1A、3B、4D和6A以外的其他17条染色体上。这些A-QTL和AA-QTL表达通过正向或负向调控影响TGW表型变异,贡献率分别在1.24%~10.94%和0.38%~2.89%。发现了3个多环境均能稳定表达的A-QTL(Qtgw.acs-1B.1,Qtgw.acs-2A.1和Qtgw.acs-4A.1),以及4个A-QTL热点区域 [Xmag2064-Xbarc181(1B),Xwmc522-Xgwn122(2A),Xwmc446-Xgwm610(4A)和Xwmc603-Xbarc195(7A)]。所检测到的A-QTL和AA-QTL与干旱胁迫环境互作普遍负向调控TGW表型。加性效应和加性与环境的互作效应是决定小麦TGW的主要遗传因子。在干旱胁迫条件下,这种遗传主效应均不同程度降低TGW表型。本研究结果可为小麦抗旱遗传改良和分子标记辅助选择育种奠定理论基础。     

苏丹草农艺性状与产量、品质间的灰色关联度分析

使用灰色关联度分析了3个苏丹草(Sorghum)材料6个农艺性状与产量和营养品质之间的关系,结果表明,1)叶长、茎粗对苏丹草干鲜草产量影响最大,且叶长与茎粗呈极显著正相关(P0.01),是影响干鲜草产量的主要限制因素;2)茎粗、叶长、叶宽适当,分蘖数和节数少的苏丹草植株、品系或品种的营养价值较高。在苏丹草育种的过程中,根据具体产量育种或品质育种的目标,选择与苏丹草高产高品质关系密切且表现稳定的农艺性状,明确各性状的主次关系,为苏丹草选育新品种提供理论依据。     

垂穗披碱草落粒性评价及农艺性状的相关性分析

为挖掘优异垂穗披碱草(Elymus nutans)种质资源,加快其抗落粒品种选育,本研究在前期资源筛选基础上,于2015-2016年对13份垂穗披碱草种质的落粒性及15个农艺性状进行了变异、相关性、主成分和聚类分析,并用隶属函数法对农艺性状进行了综合评价。结果表明,15个农艺性状中落粒率的变异系数最大,为57.43%,穗长的变异系数最小,为5.77%。13份种质中,PI619516落粒率最低,种柄断裂拉伸张力(breaking tensile strength,BTS)测定值达70.05gf,种质PI639855的落粒率最高,BTS值为13.99gf。BTS变异分析表明,种质PI639852的变异系数最大,为45.09%,表明该种质在落粒性方面存在较大的种内遗传差异。相关性分析表明,倒二叶长与旗叶长和旗叶宽,旗叶长与旗叶宽呈极显著正相关(P0.01),每穗小花数与穗长和茎粗呈显著正相关(P0.05),BTS与穗长和茎粗呈显著负相关(P0.05),表明穗长和茎粗越大,BTS就越小,落粒率就越高。以BTS值为变量的聚类分析结果表明,13份种质被聚为4类,第ⅰ类种质落粒性最高,第ⅱ和第ⅲ类种质表现出很高的落粒性,而第ⅳ类种质落粒性中等。15个农艺性状的综合聚类分析结果表明,13份种质被聚为4类。隶属函数分析表明,种质PI547394的综合性状表现优异,综合隶属函数值为0.55。本研究为垂穗披碱草育种提供了宝贵的遗传资源。     

A whole genome scan to map QTL for milk production traits and somatic cell score in Canadian Holstein bulls

The detection and mapping of genetic markers linked to quantitative trait loci (QTL) can be utilized to enhance genetic improvement of livestock populations. With the completion of the bovine genome sequence assembly, single nucleotide polymorphisms (SNP) assays spanning the whole bovine genome and research work on large scale identification, validation and analysis of genotypic variation in cattle has become possible. The objective of the present study was to perform a whole genome scan to identify and map QTL affecting milk production traits and somatic cell scores using linkage disequilibrium (LD) regression and 1536 SNP markers. Three and 18 SNP were found to be associated with only milk yield (MY) at a genome and chromosome wise significance (p < 0.05) level respectively. Among the 21 significant SNP, 16 were in a region reported to have QTL for MY in other dairy cattle populations and while the rest five were new QTL finding. Four SNP out of 21 are significant for the milk production traits (MY, fat yield, protein yield (PY), and milk contents) in the present study. Six and nine SNP were associated with PY at a genome and chromosome wise significant (p < 0.05) level respectively. Three and 17 SNP were found to be associated with FY at a genome and chromosome wise significant (p < 0.05) level. Five and seven SNP were mapped with somatic cell score at a genome and chromosome wise significant (p < 0.05) level respectively. The results of this study have revealed QTL for MY, PY, protein percentage, FY, fat percentage, somatic cell score and persistency of milk in the Canadian dairy cattle population. The chromosome regions identified in this study should be further investigated to potentially identify the causative mutations underlying the QTL.     

Comparative study on yield and chemical composition of maize (Zea mays L.) and sorghum (Sorghum bicolor Moench) using different levels of manure application

The effects of three levels of manure application (0, 4 and 8 ton/10 a) with basic fertilizer (N : P : K = 10:10:10 kg/10 a) on the yield and chemical composition of maize (Pioneer 32K61) and sorghum (FS501) forages were examined in 2 successive years, 2001–2002. Maize was harvested at yellow ripe stage, while sorghum at dough stage. Dry matter yield (DMY) of sorghum was significantly higher than that of maize in both 2001 and 2002. Although, DMY of both sorghum and maize were not significantly affected by manure levels in 2001, they increased with the level of manure in 2002. Maize had higher levels of crude protein (CP) and lower crude fiber concentration than those of sorghum in both 2001 and 2002. Manure application had no effect on chemical compositions of both maize and sorghum except for CP in both years and organic a fraction (Oa) concentration in 2002. The higher manure application might have greater effects on sorghum and maize production because of higher DMY in the second year without any increase in fiber fraction.     

Genetic mapping using 1.4M SNP array refined loci for fatty acid composition traits in Chinese Erhualian and Bamaxiang pigs

Chinese indigenous pigs display marked genetic and phenotypic differences compared with western commercial pigs. In this study, we tested the association between 660K SNPs and longissimus muscle fatty acid composition traits in Chinese Erhualian (n = 331) and Bamaxiang (n = 315) pigs based on a customized 1.4 million SNP array. We identified a total of 64 significant associations for 20 fatty acid composition traits at the p‐value threshold of 1 × 10^?6 among which 42 associations in low linkage disequilibrium (r² < .2) with previously reported loci were considered novel. We substantially improved the strength and precision of the associations at four previously detected loci near FADS2, ELOVL7, ELOVL6 and FASN genes, facilitating follow‐up candidate gene studies. Moreover, we also identified loci near ABCD2, ACSBG1, ELOVL5, HPGDS, DAGT2, ACAD10 and ACSL1 genes with function relevant to metabolism of fatty acids. In this study, valuable genetic variants and candidate genes associated with fatty acid composition traits were identified in Erhualian and Bamaxiang pigs. Some identified loci could be used to improve pork nutrition in pig breeding practice. Using the SNP array with higher marker density and less ascertainment bias improved QTL detection power and precision in Chinese indigenous pigs.