水稻抽穗开花期耐热性QTL的定位分析

【目的】通过对水稻抽穗开花期耐热性的遗传研究,为水稻耐热种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】以2个籼稻品种T219(对高温敏感)和T226（耐高温）为亲本构建的202个株系的重组自交系(RILs),利用人工气候室进行了2年的高温处理试验,对RILs在抽穗开花期的耐热性状进行了主效应QTL以及QTL上位性分析。【结果】利用181个在亲本间具有多态性的SSR标记,构建了覆盖水稻全基因组1 559.6 cM、标记间平均距离为8.3cM的遗传连锁图谱。2年共检测到7个抽穗开花期耐热性主效应QTL以及7对上位性QTL。2004和2005年分别检测到3个和4个QTL,共解释29%和37.3%的表型变异。其中,qHt2、qHt3、qHt8和qHt12的耐热等位基因来自T226,而qHt9a和qHt9b的耐热等位基因来源于T219。位于第1、2、4、11和12染色体上4对QTL间以及位于第2、3、4、7、8和9染色体上的3对QTL间分别存在互作效应。【结论】水稻抽穗开花期耐热性受多个具有加性效应的基因控制,基因的效应比较小,基因间还存在互作效应。位于第3染色体的RM570-RM148标记位点（qHt3）在2年中同时检测到,可用于水稻耐热性分子标记辅助选择育种。     

利用染色体单片段代换系定位水稻结实率QTL

结实率是评价水稻品种应用价值的重要农艺性状之一,是产量重要的构成因素,易受到高温、低温、干旱等环境因素的影响,对结实率QTL进行定位并研究其遗传效益在水稻育种中至关重要,为进一步精细定位及克隆相应QTL和开展水稻结实率分子育种奠定基础。以籼稻品种扬稻6号为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的一套染色体片段代换系为材料,利用多元回归分析方法,结合Bin图谱,对代换系上的结实率QTL进行鉴定,结果表明,在水培条件下共定位14个控制水稻结实率性状的QTL,分别位于3~11染色体上,其中,2010年定位2个,2011年定位5个,2012年定位7个;贡献率大于20%的QTL共有9个,分别是q SSR5.1、q SSR7.1、q SSR9.1、q SSR11.1、q SSR3.2、q SSR3.3、q SSR4.1、q SSR8.2和q SSR9.2WTBZ〗,其中,贡献率最大的QTL为q SSR5.1,贡献率为49.76%,被定位在第5染色体上731 482 bp区间内。     

利用染色体单片段代换系定位水稻粒重QTL

粒重是决定水稻产量的三要素之一,是由多基因控制的数量性状。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料,利用 SPSS软件分析了粒重与粒形性状之间的相关性,通过单因素方差分析和 Dunnett’s多重比较,测验单片段代换系与受体亲本广陆矮4号之间粒重的差异,以2年都能检测到的显著差异位点作为稳定表达的 QTL。结果表明：千粒重与粒长、长宽比呈极显著正相关,与粒宽、粒厚相关性不显著;以 P≤0.001为阈值,2年都能检测到的千粒重相关 QTL 19个,分布在除第10、12染色体以外的10条染色体上。其中,10个QTL的加性效应表现为增效作用,其加性效应值的变化范围为0.49~2.74 g,加性效应百分率的变化范围为2.00%~11.05%;9个 QTL加性效应表现为减效,加性效应值的变化范围为0.60~2.35 g,加性效应百分率的变化范围为2.40%~9.48%。这些QTL的鉴定,为进一步精细定位或克隆相应 QTL奠定了基础。     

利用染色体单片段代换系定位水稻低温发芽率QTL

以85个籼稻品种广陆矮4号为受体亲本、粳稻品种日本晴为供体亲本的染色体单片段代换系为研究材料,利用SPSS软件对水稻低温发芽率QTL进行鉴定和遗传效应分析。结果表明:以P≤0.000 1为阈值共检测到20个低温发芽率QTL,分布在除第4、7、8和10染色体的其余8条染色体上;其加性效应均表现为增效作用,加性效应值的变化范围为9.00%~26.00%,加性效应百分率的变化范围为26.47%~76.47%;运用代换作图法对其中11个低温发芽率QTL进行初步定位。     

利用染色体片段代换系定位水稻主效抽穗期QTL

从日本晴/明恢63染色体片段代换系中筛选到1个抽穗期分离家系BC3F2,调查该家系327个单株,发现单株抽穗期呈明显双峰分布,晚抽穗和早抽穗单株比例符合3∶1的分离比,表明抽穗期受1个主效QTL qHd-3控制.利用极端集团混合法筛选到标记RM416在2个DNA混合池中有多态性,单因子方差分析证明了标记RM416和qHd-3连锁.在引物RM416附近20 cM继续筛选多态性标记,对BC3F2群体进行基因型分析,构建局部连锁图.通过QTL分析,qHd-3被定位在IDL01-RM5995,与2个标记的遗传距离分别为5.3 cM 和1.5 cM,它可以解释表型变异的62.9%.在同一区间内还检测到控制每穗颖花数微效QTL qSpp-3和分蘖数微效QTL qTn-3.     

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。     

利用单片段代换系定位水稻粒形QTL

 【目的】水稻谷粒形状（粒长、粒宽和长宽比）是衡量稻米外观品质的重要指标之一，为更好地开展粒形分子育种，对水稻粒形QTL进行分子定位。【方法】以单片段代换系（SSSL）为材料构建分离群体，利用微卫星标记对控制水稻谷粒长和谷粒宽的2个粒形QTL进行分子定位。【结果】粒宽QTL Gw-8被定位于第8染色体长臂末端微卫星标记RM502与RM447之间, 遗传距离均为0.3 cM。在此基础上构建了覆盖Gw-8的物理图谱，RM502与RM447位于同一克隆AP005529，两者之间的物理距离为55.0 kb。粒长QTL gl-3被定位于第3染色体着丝粒附近的微卫星标记RM6146和PSM377之间，遗传距离分别为1.5 cM和11.0 cM。【结论】利用单片段代换系能准确地定位水稻粒形QTL，这两个粒形QTL的定位为其克隆及稻米外观品质的分子育种奠定了基础。     

利用染色体单片段代换系定位水稻粒重QTL（英文）

粒重是决定水稻产量的三要素之一,是由多基因控制的数量性状。本研究以广陆矮4号为受体,日本晴为供体的119个染色体单片段代换系群体为试验材料,利用SPSS软件分析了粒重与粒形性状之间的相关性,通过单因素方差分析和Dunnett’s多重比较,测验单片段代换系与受体亲本广陆矮4号之间粒重的差异,以2年都能检测到的显著差异位点作为稳定表达的QTL。结果表明:千粒重与粒长、长宽比呈极显著正相关,与粒宽、粒厚相关性不显著;以P≤0.001为阈值,2年都能检测到的千粒重相关QTL 19个,分布在除第10、12染色体以外的10条染色体上。其中,10个QTL的加性效应表现为增效作用,其加性效应值的变化范围为0.49~2.74 g,加性效应百分率的变化范围为2.00%~11.05%;9个QTL加性效应表现为减效,加性效应值的变化范围为0.60~2.35 g,加性效应百分率的变化范围为2.40%~9.48%。这些QTL的鉴定,为进一步精细定位或克隆相应QTL奠定了基础。     

利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比QTL

水稻籽粒长宽比是影响水稻品质和产量的重要农艺性状之一,是由多基因控制的数量性状。染色体片段代换系由于可以减少分离群体中个体间遗传背景的干扰,已成为定位和克隆复杂性状QTL的重要材料。本研究利用以籼稻品种9311为背景、以粳稻品种日本晴为代换片段构建的128个经过2代重测序的染色体片段代换系群体作为试验材料,利用多元回归,结合Bin-map图谱,定位到了4个控制水稻籽粒长宽比的QTL。其中,qLWR2.1被定位在第2染色体上的812 145 bp区间内,加性效应值为-0.04,加性效应百分率为-1.12%;qLWR2.2被定位在第2染色体上的324 166 bp区间内,加性效应值为0.17,加性效应百分率为4.14%;qLWR3.1被定位在第3染色体上的17 825 bp区间内,加性效应值为-0.25,加性效应百分率为-7.73%;qLWR11.1被定位在第11染色体上的945 168 bp区间内,加性效应值为0.21,加性效应百分率为5.15%。本研究结果为精细定位并克隆相应QTL,进而探明水稻籽粒长宽比QTL的分子调控机制奠定了基础。     

水稻抽穗开花期耐热性研究进展

高温是影响我国长江流域夏季中稻生产的一个重要因素,直接威胁着我国的粮食安全。本文概述了抽穗开花期高温对水稻花器官、产量、品质、生理生化等的影响,综述了水稻抽穗开花期耐热性的遗传基础和相关基因研究取得的进展,并对未来水稻耐热性的研究工作提出了一些建议。     

利用染色体片段置换系定位水稻粒型QTL

水稻粒型是衡量稻米外观品质的重要指标之一,鉴定和定位水稻粒型QTL对开展水稻粒型分子育种具有重要意义.本研究以8个染色体片段置换系为材料,选用分布水稻12条染色体上的153个SSR标记检测染色体片段置换系的置换片段,采用代换作图法对控制水稻粒型的3个主效QTL进行定位.结果表明:153个SSR标记中有104个标记在亲本间具有多态性,多态率为68.0%;8个染色体片段置换系在第3和第5染色体分别有6个和2个置换片段,置换片段长度分别为14.8 cM、16.6 cM、 15.5 cM、18.9 cM、29.1 cM、35.0 cM、17.9 cM 和17.0 cM,平均长度为20.6 cM;8个置换片段上共鉴定出3个粒型QTL,控制粒长的qGL-3-1 和qGL-3-2分别被界定在水稻第3染色体RM5551与RM6832及RM6832与RM3513之间,遗传距离分别为14.8 cM和5.3 cM的范围内,控制粒宽的qGW-5被界定在水稻第5染色体RM267与RM169之间遗传距离约11.7 cM的范围内.利用染色体片段置换系能准确地定位水稻粒型QTL,qGL-3-1、qGL-3-2和qGW-5的鉴定和初步定位为其进一步精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础.     

水稻粒型染色体片段代换系Z8的QTL定位与次级代换系选育

粒型是水稻重要的农艺性状,由多个基因调控,属于典型的数量性状,与产量密切相关.染色体片段代换系(Chromosomal Segment Substitution Line, CSSL)是研究数量性状的良好材料,能够将复杂的数量性状转化成单个的遗传因子,从而有效分离主效数量性状基因座(Quantitative trait locus, QTL)或关键基因,并准确估算其遗传效应.以粳稻日本晴(Nipponbare)为受体,优良恢复系R225为供体构建的CSSL群体中鉴定到1个水稻长宽粒代换系Z8,其携带14个来自供体亲本R225的染色体片段,平均代换长度8.41 Mb.与受体亲本日本晴相比,Z8的粒长、粒宽、长宽比、株高、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒质量、着粒密度和每穗总粒数等性状均增加(p<0.01或p<0.05),有效穗数、穗长和结实率均降低(p<0.01),而每穗实粒数和单株产量的差异无统计学意义.扫描电镜检测表明,Z8籽粒外颖壳表皮细胞长度、宽度分别增加了33.14μm和5.20μm(p<0.01),而单位面积细胞数目则减少了3.4个(p<0.01),...     

利用染色体片段代换系定位一个水稻显性早熟基因

以水稻染色体片段代换系构建的分离群体为材料,利用微卫星标记(Simple sequence repeat,SSR)定位一个生育期基因,对水稻生育期基因的分子标记辅助选择进行了研究.结果表明,早熟显性基因(暂命名为Hd10-1)定位于第10染色体,SSR标记RM271和RM258之间,与RM 271的遗传距离为1.90 cM,与RM 258的遗传距离为8.40 cM,RM 271与RM 258位于Hd10-1的两侧.     

利用染色体片段置换系定位水稻米糠油含量的QTL

染色体片段置换系由于减少了个体间遗传背景的干扰,已经成为鉴定复杂性状QTL的新型遗传材料。本研究以9311为受体、日本晴为供体的119个染色体片段置换系为试验材料,借助近红外广谱分析技术,对米糠油含量进行了测定,通过差异显著性测验及代换作图,鉴定了置换片段上米糠油相关的QTL。以P≤0.001为阈值,共检测到4个米糠油相关的QTLs,其加性效应值的变化范围为0.91%~1.48%,加性效应百分率的变化范围为3.96%~6.46%。     

基于水稻染色体片段代换系的粒形QTL鉴定分析

利用染色体片段代换系材料,在3个环境中共鉴定出了25个与粒形相关的QTL.其中8个粒长QTL,5个粒宽QTL,5个谷粒长宽比QTL和7个粒厚QTL,分布于除第8、11、12的9条染色体上.     

水稻染色体片段代换系Z745的鉴定及穗部性状QTL定位

对水稻染色体片段代换系Z745进行染色体代换片段鉴定,并用以日本晴为背景亲本、水稻染色体片段代换系Z745为供体亲本杂交构建的次级F_2群体定位水稻穗部性状QTL,以期发现新的穗部性状QTL。结果发现,Z745共含有17个代换片段,分布于第1、3—8、10和12染色体,代换片段总长度为26.1 Mb,平均代换长度为1.54 Mb;Z745的穗长、一次枝梗数、二次枝梗数和穗粒数均极显著高于日本晴;鉴定出21个穗部性状QTL,分布于其中9个代换片段上,位于第1、3—5、7—8、10和12共8条染色体上,其中,穗长QTL 4个(1、4和7染色体)、一次枝梗数QTL 4个(1、5、7和8染色体)、二次枝梗数QTL 6个(1、7、10和12染色体)、穗粒数QTL 7个(1、3、7、8、10染色体)。定位到的穗长QTL (qPL7-1、qPL7-2)、二次枝梗数QTL(qNSB7-1)和穗粒数QTL(qSPP1-1)已被报道,其余穗部性状QTL尚未报道。     

利用染色体片段代换系定位水稻HL型育性恢复基因

以水稻9311为背景、日本晴为供体构建的一套染色体片段代换系为试验材料,利用HL型籼稻不育系粤泰A与代换系测交,根据测交F1群体的花粉育性和小穗育性,结合Bin-map,采用多元回归的方法,对HL型粤泰A的育性恢复QTL进行分析。以花粉育性为指标检测到3个QTLs,分别位于第2、6和10染色体上,定位区段大小为379 262、1 853 725、1 229 303 bp;以自然小穗育性为指标检测到3个QTLs,分别位于第1、第3和第11染色体上,定位区段大小为455 070、525 340、247 226 bp。     

抽穗开花期耐热性水稻恢复系种质的筛选

为筛选出培育耐热性杂交水稻新品种的水稻恢复系,对36份水稻恢复系在抽穗开花期进行耐热性研究。结果表明:在高温胁迫下,不同水稻恢复系的结实率及其结实率下降率达显著水平;36个水稻恢复系按耐热能力聚类可分为4类,其中泸恢17、RHTR20、R1862和泸恢602属强耐热性水稻恢复系,可直接利用其配制耐高温杂交稻新组合,也可作为培育耐高温水稻的种质资源加以利用。