寒地粳稻粒长在DH群体中遗传变异研究

应用粒长不同的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等提出的模型及公式,分析了这6个DH群体粒长的分布,测算了粒长遗传力、超亲率,检测了粒长的基因对数及基因互作方式。试验粒长的遗传变异分为两大类型,主效基因加微效多基因混合遗传和无主效基因互作。3个组合粒长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。粒长在DH群体的遗传力为0.40,超高亲率很低;控制粒长的基因对数为5.7～72.2对,平均20.1对。寒地水稻长粒种质创新相对较难,在H2代要加强其选择强度。     

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。     

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%。     

鸡18周龄体重的主基因+多基因混合遗传模型分析

为探索鸡产蛋初期体重的内在遗传变化规律,确定控制产蛋初期体重的主基因对数,本研究以东乡绿壳蛋鸡(P_1)和单冠白莱航鸡(P_2)为亲本构建F2资源群体,测定亲本(P_1、P_2)、子一代(F_1)和子二代(F_2)产蛋初期18周龄体重,运用数量性状主基因+多基因混合遗传模型软件SEA-G4F2对鸡18周龄体重进行遗传分析。结果表明,最适合鸡18周龄体重的主多基因混合遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,即为24个模型中的E-1模型;主基因遗传力为0.25,多基因遗传力为0。综上,主基因对鸡18周龄体重调控作用远大于多基因。     

低磷土壤下玉米须根数的混合遗传分析

运用主基因一多基因模型分离分析法对低磷土壤条件下玉米082×掖107组合的须根数的P1、P2、F1、F2和F2∶3五世代联合遗传分析,结果表明:玉米须根数遗传符合一对加性主基因 加性显性多基因模型(D-2)。玉米须根数是由1对独立主基因控制的加性遗传,主基因遗传率为19.71%,但是微效多基因的遗传力大于主基因的遗传力,多基因控制的玉米须根数遗传力为75.06%,可见,玉米082×掖107组合须根数的遗传主要由微效基因控制。表明,以基因重组或聚合为基础的杂交育种方法仍然是改良玉米须根数的基本方法。     

AL型小麦育性恢复主基因+多基因混合遗传分析

[目的]研究 AL 型雄性不育育性恢复基因的遗传模型.[方法]通过 AL 型小麦不育系(♀)与恢复系(♂)杂交,获得杂交后代分离群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分离分析法对亲本 P1 和 P2 以及杂种后代 Fl 和 F2 群体 4 个世代的育性进行分析.[结果]AL 型育性恢复基因的最适遗传模型为 E-1,育性恢复基因由两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制,主基因遗传率为 85.92;.[结论]小麦 AL 型雄性不育育性恢复基因由两对主效基因和多对微效基因控制,主效基因遗传力较高,在小麦育种中有较高的利用价值.     

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。     

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。     

爆裂玉米叶片叶绿素含量的混合遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,以爆裂玉米杂交组合吉爆902(吉812×吉704)的P_1、F_1、P_2、B_(1:2)、B_(2:2)和F_(2:3)6个家系世代群体为材料,对爆裂玉米叶片叶绿素含量进行多世代联合分析。结果表明:叶绿素含量受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制遗传。主基因加性效应为d=-0.0247,主基因显性效应值为h=0.0511。主基因存在显性效应,该组合的叶绿素含量存在杂种优势。B_(2:2)和F_(2:3)家系群体主基因遗传力分别为55.28%和42.12%,多基因遗传率分别为26.36%和34.11%。     

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。     

玉米DNA导入水稻选育高蛋白品系

以蛋白质含量高为育种目标之一，采用浸胚法将高蛋白马齿黄的总ＤＮＡ导入优质早籼稻９１－Ｌ中，通过连续６年的选择从变异后代中选育出ＤＨ早１，ＤＨ早５，ＤＨ早６，ＤＨ早８，ＤＨ早９等５个高蛋白稻新品系，大田试验表明，这些纱能保持原受体较高拉量和抗等优良性状，米质分析表明，这些品系的绝大多数米质指标达到部颁布优质米一级或二级标准，平均蛋白质含量达到１３．６５％，其中ＤＨ早９高达１４．９％。     

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。     

油菜籽含油量和蛋白质含量的种子胚与母体植株QTL定位

【目的】利用甘蓝型油菜TN DH群体分别与双亲Tapidor和Ningyou7回交构建的BC1F1 1和BC1F1 2两个群体,分析油菜籽含油量和蛋白质含量的种子胚和母体植株两套不同核基因组的QTL及其遗传效应,以明确QTL在不同遗传体系中的分布状况以及连锁的分子标记,研究环境互作效应对不同遗传体系QTL定位的影响,探讨相应品质性状分子标记辅助选择的最优策略和方法。【方法】按照常规田间试验方法种植202个TN DH群体材料与双亲,采用2年、2次重复、随机区组试验设计,开花时通过双向回交构建BC1F1 1和BC1F1 2两个群体,收获双亲和回交群体的种子。利用可分析含油量和蛋白质含量的近红外分析模型和方法测定油菜籽含油量和蛋白质含量。结合甘蓝型油菜分子标记连锁遗传图谱以及新创建的双子叶作物种子品质性状两套遗传体系的QTL定位方法和作图软件,对不同年份BC1F1 1和BC1F1 2油菜籽含油量和蛋白质含量进行QTL定位分析。【结果】共检测到7个与油菜籽含油量和蛋白质含量相关的QTL,分布在A1、A4、A6、A7、C2和C5连锁群上,其中,4个与含油量相关的QTL和3个控制蛋白质含量的QTL对表型的总贡献率分别为49.1%和59.6%。检测到的QTL均具有极显著的胚加性主效应和母体加性主效应,其中4个QTL具有显著或极显著的胚显性主效应、2个与含油量相关的QTL具有极显著的环境互作效应。qOC-6-3和qPC-4-1作为控制含油量和蛋白质含量的重要QTL,分别能解释36.3%和37.9%的表型变异;而qOC-4-2和qPC-4-1均被定位在甘蓝型油菜A4连锁群相同的位点上,位于分子标记HS-K02-2和HBR094之间,QTL峰值位置为18.5 cM,置信区间为17.5-19.4 cM。【结论】甘蓝型油菜籽含油量和蛋白质含量的表现会同时受到种子胚和母体植株两套不同遗传体系核基因组QTL表达效应的影响,其中环境互作效应对含油量表现的作用更为明显,而控制蛋白质含量表现的QTL在不同环境条件下的表达较为稳定。在A6和A4连锁群上检测到的qOC-6-3和qPC-4-1是2个控制含油量和蛋白质含量的主效QTL,同时2个控制蛋白质含量的QTL尚未见报道。     

玉米DH群体籽粒品质性状的QTL分析

为寻找更多与籽粒品质相关的QTL位点,以农系531和农系110杂交衍生的83个DH系构成的DH群体为材料,构建了包含160个SSR标记的玉米连锁图谱,图谱总长度为1 523.8 cM,平均间距为9.53 cM。采用近红外反射光谱法测定各DH系籽粒油份、淀粉及蛋白质含量,定位了籽粒油份、淀粉及蛋白质含量的QTL。共检测到10个加性QTL,包括第3染色体上umc1311-bnlg1449区间内控制籽粒油份含量的QTL qoc3,第3染色体上bnlg1449-umc1286区间内控制籽粒淀粉含量的QTL qsc3,以及第1、3、5、8和10染色体上控制籽粒蛋白质含量的8个QTL。检测到上位性QTL 15对,影响油份、淀粉和蛋白质含量的QTL分别有3、8和4对。     

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。     

转基因抗虫水稻后代农艺性状变异的比较研究

采用群体分离法(Bulksergeantanalysis,BSA)和比较分析方法,以转基因水稻高代材料与非转基因水稻杂交得到的3个F2群体和1个DH群体为材料,分析遗传背景与外源基因对转基因水稻后代农艺性状变异的影响。结果发现,父本的遗传背景对农艺性状表现存在一定的影响;在消除环境因素影响的条件下,F2群体中外源基因对农艺性状变异起到重要作用,并促使农艺性状的分离程度增加。而DH群体中尽管外源基因促进株系变异系数增加,但对主要农艺性状变异的作用不显著。说明组织培养是产生农艺性状变异的主要原因,而外源基因的导入增加了农艺性状变异发生的机会。