早稻渗入系抽穗期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理，发掘旱稻有利基因，从水旱稻杂交中选育高产耐旱的稻作品种提供理论基础和研究材料。以强抗旱的旱稻毫格劳为供体亲本，超高产水稻品种沈农265为受体亲本，利用187个SSR标记构建了一套具有180个家系的旱稻渗入系群体，并采用单标记分析法，对抽穗期根系6个性状：最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重进行QTL定位。抽穗期共检测到QTL38个，其中影响上述6个性状的QTL数目分别是6、6、4、6、4和12个，它们的总贡献率分别为29％、27％、21％、33％、23％和61％。此外，在粗根数和总根数中分别检测到3个和1个来自毫格劳的等位基因的加性效应为负，其余均为正。除平均根粗外，其他5个性状的加性效应都较大。89．5％的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的6个性状根系有促进作用；定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇、集中分布；RM3853附近定位到影响4个性状的QTL，推测是一个在抽穗期与根系性状和抗旱密切相关的基因或基因簇。     

旱稻渗入系拔节期根系性状QTL定位

研究稻作抗旱的根系特征及其遗传机理,在作物育种程序上改良作物根系性状,提高作物抗旱性,为水旱稻杂交选育抗旱高产品种提供理论依据。本研究利用187个SSR标记和1套具有180个家系的旱稻渗入系群体BC3F7构建遗传连锁图,采用单标记分析法,对拔节期根系的6个性状(最长根长、粗根数、总根数、平均最粗根粗、根干重、总干重)进行QTL定位。拔节期检测到QTL共56个,其中影响上述6个性状的QTL数目分别是9、10、3、12、9和13,其总贡献率分别为43%、44%、19%、70%、39%和68%。另外,在检测到的QTL中除与总根数有关的有2个来自毫格劳的等位基因降低性状值以外,其位点毫格劳的等位基因均增加性状值。92.8%的渗入位点对以沈农265为遗传背景的渗入系的根系6个性状有促进作用;定位到的影响不同根系性状的QTL多数成簇排列;在RM1261附近定位到影响3个性状的QTL,推测是一个与根系抗旱性状密切相关的基因区域。     

旱稻渗入系的构建与分析

以优良水稻品种沈农265为轮回亲本,以农家旱稻品种毫格劳为供体亲本,通过多代回交和连续自交的方法,构建了一套包含180个家系的旱稻渗入系.用GGT2.0绘制了旱稻渗入系的图示基因型,获得了2个亲本在渗入系中的比例和长度.该套渗入系覆盖了整个旱稻毫格劳基因组,标记间平均距离为8.37 cM,覆盖水稻基因组1566cM,90.5%的渗入片段长度集中在10～20 cM之间,单个最小渗入片段长度为1 cM,渗入片段平均长度为13 cM.说明该渗入系的构建非常有利于目标性状的定位.     

旱稻根系与抗旱性研究进展

水资源短缺正成为制约中国农业发展的重要因素.培育抗旱的栽培稻品种并实现水稻旱作,不但可在很大程度上节约水资源,而且有利于增产、稳产.文章主要从旱稻的根系特征、根系解剖结构、旱稻根系生理生化特性、旱稻根系性状与抗旱性相关分析及旱稻根系性状与抗旱性QTL定位等方面进行了阐述,为旱稻品种选育提供理论依据.     

水、旱稻RIL系抽穗期根系性状的相关及通径分析

以水稻越富与旱稻IRAT109杂交获得的120个粳-粳重组自交系为材料，旱田种植在自建的根管中，考察抽穗期的根数、根基粗等6个性状，同时计算根茎比（地下部分鲜重／地上部分鲜重）。计算各性状间及其与根茎比之间的相关系数并进一步进行根系性状和地上部分生物重的通径分析。结果表明：根数与根茎比无相关性，根基粗与根茎比之间达极显著正相关，相关系数为0．317；根长与根茎比达到显著相关，相关系数为0．227；根鲜重、根干重和根体积与根茎比亦达到显著正相关，相关系数分别为0．631，0．447和0．488。对高根茎比和低根茎比株系根系进行比较，除根数外，其他性状的均值均为根茎比大的株系大于根茎比小的株系，说明根茎比可以作为作物根系抗旱性的一个指标；根鲜重、根干重和根长对地上部分生物重贡献较大。     

利用单片段代换系定位水稻抽穗期QTL

 抽穗期是水稻品种的重要农艺性状之一，对抽穗期QTL进行定位并研究其遗传效应在水稻育种中是至关重要的。本研究利用以6个水稻品种为供体的52个单片段代换系为试验材料，通过t测验比较单片段代换系与受体亲本华粳籼74之间抽穗期的差异，对代换片段上的抽穗期QTL进行了鉴定。以P≤0.001为阈值共鉴定出20个抽穗期QTL，这些QTL分布于水稻的10条染色体。QTL加性效应值为-5.9～1.1，加性效应百分率为-7.4%～1.4%。有8个QTL被定位在小于10.0 cM的区段内。利用1个单片段代换系与华粳籼74杂交发展的F2群体对qHD-3-1进行了定位。在作图群体中，早抽穗和迟抽穗植株数符合3:1的分离比，早抽穗表现为显性。利用微卫星标记将qHD-3-1定位于3号染色体短臂，PSM304和RM569分别位于其两侧，遗传距离分别为2.4 cM和5.1 cM。     

利用水、旱稻DH系定位产量性状的QTL及其环境互作分析

 为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响，以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料，利用已构建的水稻分子连锁图（其中94个RFLP标记和71个SSR标记），在水田、旱田栽培条件下，定位了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状的QTL。结果表明，水田条件共检测到11个加性QTL和13对上位性QTL，旱田条件下检测到18个加性QTL和17对上位性QTL，其中控制千粒重的2个加性QTL和1对上位性QTL及控制有效穗数的1个加性QTL在水田、旱田条件下都检测到。 检测到11个控制产量性状QTL区域存在一因多效或紧密连锁,其中3个区域也是控制根系性状QTL的热点区。 发现8个加性QTL和8对上位性QTL对表型变异贡献率（以下简称贡献率）大于10％（其中4个加性QTL和5对上位性QTL为旱田条件下检测到），这些高贡献率QTL特别是旱田条件下的高贡献率QTL对旱稻产量性状分子育种具有一定的指导作用。     

水旱稻不同回交世代渗入系抗旱性鉴定

为探索培育抗旱高产稻作品种新途径,以受体亲本超级稻沈农265和供体亲本传统旱稻毫格劳构建的回交渗入系BC3、BC4为材料,采用水田、轻度干旱、重度干旱3个处理,考察渗入系材料在水旱处理下产量和地上部形态的表现。结果表明:水田条件下回交渗入系群体BC3、BC4产量和目前生产上使用的旱稻品种(旱稻297、旱稻502等)无显著差异、与水稻品种沈农265无显著差异,20世纪80年代末和90年代初期培育的旱稻品种(旱稻175、旱稻268、旱稻306)产量显著低于沈农265。干旱胁迫条件下,BC4群体与目前生产上使用的旱稻品种平均产量显著高于水稻品种沈农265;BC3群体平均产量与水稻品种沈农265无显著差异。水田与干旱处理下各材料间农艺性状均存在极显著差异,干旱胁迫下各性状表型变异系数较水田大,遗传变异系数略有升高,广义遗传力普遍降低。通过旱稻遗传物质渗入高产水稻培育的回交渗入系,可以有效结合旱稻的抗旱性和水稻的高产性。     

元江普通野生稻渗入系籽粒镉评价及与农艺性状的相关性分析

为探讨云南普通野生稻渗入系籽粒积累镉的能力,并分析其籽粒镉含量与田间农艺性状的相关性,于2019年3—10月在滇南某镉污染农田种植120份元江普通野生稻渗入系BC3F4株系,测定其籽粒镉含量,并就籽粒镉含量与渗入系材料主要农艺性状展开相关性研究。结果表明:120份渗入系材料籽粒镉含量差异极显著,籽粒镉含量在0.05～3.57 mg·kg-1范围内,存在广泛的遗传多样性,从中筛选出镉低积累材料54份,高积累材料3份。120份渗入系材料含3种水稻类型(籼稻、粳稻及彩色稻),3种水稻类型籽粒镉含量在种内差异显著,变异系数大;在种间,籽粒镉含量彩色稻与籼稻、粳稻间均存在显著差异,而籼稻与粳稻间差异不显著。籽粒镉含量与渗入系株系产量及结实率间存在正相关性,相关系数分别为0.411和0.300,与其他性状无相关性。籼稻类、粳稻类产量与籽粒镉含量的相关系数分别为0.446和0.672,籼稻类、粳稻类结实率与籽粒镉含量的相关系数分别为0.362和0.634。研究表明,渗入系后代各株系间镉积累差异极显著,可从中筛选出低积累和高富集株系;渗入系株系籽粒镉含量与产量及结实率存在相关性,可作为田间判别株系镉含量的依据,并为镉积累相关基因挖掘提供理论依据。     

小粒野生稻基因渗入系抗褐飞虱QTL定位

[目的]研究小粒野生稻(Acc.No.101133)褐飞虱抗性QTL和连锁的分子标记,为水稻褐飞虱抗性育种提供理论依据和育种材料.[方法]采用标准苗期集团法对一套小粒野生稻的基因渗入系进行褐飞虱抗虫鉴定,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法分析小粒野生稻含有的褐飞虱抗性QTL.[结果]IR24的死苗率为92.2%,表现高感;小粒野生稻的死苗率为11.1%,表现高抗;131份基因渗入系的死苗率差异较大,变异范围为15.5%~91.1%,呈偏态型连续分布.鉴定获得3个褐飞虱抗性QTL,来自小粒野生稻的等位基因均能显著降低幼苗死亡率,联合贡献率为58.8%;qBph3位于第3染色体RM570~RM85区间,qBph4位于第4染色体RM335~RM518区间,qBph12位于第12染色体RM309~RM 17区间,以qBph4的效应值最大,效果最稳定.与IR24相比,携带纯合等位基因qBph4的9个基因渗入系的幼苗平均死亡率极显著下降37.7%.[结论]从小粒野生稻基因渗入系中鉴定出3个褐飞虱抗性QTL位点;抗褐飞虱主效QTL qBph4的验证不仅提供了一个有用的QTL,还为水稻的遗传改良提供了一套褐飞虱抗性育种材料.     

水稻高代回交导入系优良株系抽穗扬花期耐冷性鉴定

[目的]从水稻高代回交导入系优良株系中筛选在抽穗扬花期耐冷性强或极强的株系,为抽穗扬花期耐冷水稻品种的育成打下基础.[方法]利用人工气候室控制的低温条件,测定146份水稻高代回交导入系优良株系在抽穗扬花期经平均温度18℃低温连续处理5d后的结实率,以相对结实率为鉴定指标进行耐冷性评价.[结果]从146份高代回交导入系优良株系中鉴定出在抽穗扬花期耐冷性极强(1级)、强(3级)、中(5级)和弱(7级)的株系材料分别有3、19、89和35份,分别占供试株系材料的2.06%、13.01%、60.96%和23.97%,无耐冷性极弱(9级)的株系材料.供试材料中,以籼稻优异种质为供体的高代回交导入系材料蕴含更多抽穗扬花期耐冷基因,以桂649为背景的株系材料耐冷性强于以测253为背景的株系材料,以中农127、中农128、中农139、中农143、中农145和中农146为供体的高代回交导入系出现耐冷性强或极强株系材料的频率较高.[结论]筛选出22份具有强恢复系遗传背景且耐冷性强或极强的优良株系,可作为优良耐冷亲本在水稻耐冷育种中应用.     

水稻抽穗期4个异交相关性状对外源GA3的敏感性及其QTLs定位

以98个家系组成的Nipponbare/Kasalath//Nipponbare回交重组自交系(BIL)及其亲本为遗传材料,利用复合区间作图方法(CIM)在两个环境下研究了水稻抽穗期4个异交性状对外源GA3处理的敏感性及其QTLs定位。结果表明:两个环境下BIL群体4个异交性状GA3处理值较对照显著增加。最上节间长度反应指数在两个生长环境中共检测到3个QTLs,分别位于第1、3、11染色体上,对GA3敏感的等位基因分别来自Kasalath、Kasalath、Nipponbare,解释表型变异的7.70%～13.77%。柱头外露率反应指数共检测到2个QTLs,分别位于第2和第7染色体上,对GA3敏感的等位基因分别来自Nipponbare和Kasalath,解释表型变异的14.17%和20.58%。小花开花历时反应指数在两个生长环境中检测到1个QTL,位于第11染色体上,对GA3敏感的等位基因来自Kasalath,解释表型变异的10.76%。开颖角度反应指数共检测到2个QTLs,分别位于第1和第7染色体上,对GA3敏感的等位基因分别来自Nipponbare和Kasalath,解释表型变异的9.42%和14.17%...     

大豆苗期耐旱种质鉴定和相关根系性状QTL定位

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)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、比根总长、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。利用“科丰1号×南农1138-2”(1级×4级)衍生的R IL群体为材料,对耐旱相关根系性状进行QTL定位。检测到5、3、5个QTL s分别控制比根重、比根总长、比根体积,位于N 6-C 2、N 8-D 1b W、N 11-E、N 18-K连锁群上。3个性状各有1个贡献率大的QTL(Dw 1、R l1、R v1),而且均位在N 6-C 2的STA S8_3T-STA S8_6T相同距离的区段上,其他QTL s效应均较小。     

青花菜自交系的遗传多样性及花球营养成分

采用ISSR分子标记技术,对10份多年自交纯化、整齐度较高的青花菜自交系材料(N237、N244、N256、N279、N318、N364、N437、N614、N622、N628)进行遗传多样性及亲缘关系分析,并对自交系花球的营养成分含量进行测定。结果表明:各自交系之间的遗传相似系数为0.557 9~0.852 6,平均相似系数为0.703 2;10份自交系材料聚为二大类(A、B类),其中,A类分为4个亚类;根据花球的维生素C、可溶性蛋白质含量等的测定结果,从10份自交系材料中筛选出了1份维生素C含量高的材料(N256)和3份综合表现较好的材料(N237、N279和N628)。     

育苗方式对不同棉花品种苗期钾效率的影响

在水培和沙培条件下,对6个棉花品种(湘农大棉1号、金农棉2号、湘丰棉3号、湘杂棉14号、湘杂棉15号、湘杂棉17号)的苗期生长特性和对钾的吸收及积累进行了研究。结果表明：水培育苗棉苗钾效率系数高于沙培育苗,分别为0.709～0.865和0.559～0.753;沙培育苗,湘农大棉1号的钾效率系数最高,湘杂棉14号最低,而水培育苗,湘杂棉14号钾效率系数最高,湘农大棉1号最低;沙培育苗缺钾处理棉苗株高、主根长分别为施钾处理的67.03%～86.11%、73.68%～96.61%,水培育苗分别为89.97%～95.64%、75.68%～91.76%;施钾棉苗地上部、地下部的钾含量及单株钾积累量极显著高于缺钾处理,沙培育苗分别是缺钾处理的2.20、3.17、3.52倍,水培育苗的分别是缺钾处理的2.64、4.37、3.35倍;湘杂棉15号在2种育苗方式和钾水平下,干物重均较高,但其地上部钾含量较低,表明该品种具有较强的耐低钾能力和较高的钾利用效率。     

荚果蕨叶柄的组织培养及无性系建立

以荚果蕨叶柄为外植体,以1/2MS、1/3MS为基本培养基,附加不同浓度的BA、2,4-D、IAA、NAA,诱导叶柄形成愈伤组织,并使愈伤组织分化形成幼叶,培养成生根试管苗,建立起荚果蕨无性系.结果表明:1/2MS+NH4H2PO4150 mg·L-1+BA0.5 mg·L-1+2,4-D1.4 mg·L-1+NAA1.4 mg·L-1是诱导叶柄形成具有分化能力愈伤组织的理想培养基;1/2MS+BA0.5 mg·L-1+NAA0.1 mg·L-1是愈伤组织分化培养的理想培养基;1/3MS+IAA0.9 mg·L-1这一培养基是荚果蕨试管苗生根培养的理想培养基;移栽到田间的试管苗长势旺盛、整齐,根茎上的须根比附近的野生植株增加1-1.5倍.     

玉米叶片保绿度开花后衰减特性与产量性状相关性初步研究

摘要：采用Excel工作表及Origin7.0、DPS统计分析软件对不同基因型玉米开花后叶片保绿度衰减特性与产量性状相关性进行了初步研究，结果表明：叶片保绿度最大衰减速率出现时间、最大衰减速率对产量性状影响大于叶片保绿度衰减启动时间对产量性状影响，最大衰减速率出现时间越晚、最大衰减速率越低，越有利于获得较高的单穗粒重、百粒重、穗粒数、容重、出籽率。     

小麦F2:3家系抗旱相关性状的遗传变异分析

在正常灌溉和干旱胁迫两种环境条件下种植以敏感型品种偃展2号和抗旱型品种石4185为亲本构建的402个F2:3家系群体.在正常灌溉和干旱胁迫两种环境条件下,应用该群体研究了株高、穗长、穗茎节长、旗叶长、旗叶宽、小穗数、单株穗数、单株穗粒数、单株穗粒重9个数量性状的遗传特点.结果表明:两种环境条件下,F2:3家系各性状分离明显,且基本符合正态分布,表现为数量性状遗传特点,是一个较为理想的QTL作图群体.但F2:3家系内各性状都存在不同程度的差异,单株穗数、单株穗粒数、单株稳粒重在正常灌溉和干旱胁迫两种条件下差异较大,表明受环境条件影响大.株高、穗长、穗茎节长在正常灌溉和干旱胁迫两种条件下差异较小,表明受环境条件影响小.     

赤霉素喷施时期对水稻光温敏核不育系节间伸长和抽穗相关性状的影响

以10个水稻光温敏核不育系为材料,设置不同赤霉素(gibberellin acid 3,GA3)喷施时期处理,研究了GA3喷施时期对不育系节间伸长和抽穗相关性状的影响。结果表明,喷施GA3可促进不育系茎秆各部位节间伸长和植株增高,但对剑叶鞘长没有明显影响;稻穗破口期(穗尖刚露出剑叶鞘)是不育系喷施GA3的适宜时期,此时喷施GA3对促进顶1节间伸长、解除包颈和提高穗粒外露度的效果最好;破口前1d(穗尖距叶枕-3 cm)喷施GA3的效果次之,破口后1 d(穗尖抽出剑叶鞘3 cm)喷施GA3的效果较差;随喷施时期的推迟,中下部节间长和穗高逐渐缩短。对不育系群体而言,抽穗率10%-15%是开始喷施GA3的适宜时期,此时喷施GA3,不育系群体的平均穗粒外露度最高,包颈度最小。