醋栗番茄LA2093渐渗系的构建及花序相关性状QTL分析

为了创制一批携带优良农艺性状的番茄种质资源新材料,以栽培番茄品种‘Jina’(Solanum lycopersicum)为受体亲本,以野生醋栗番茄LA2093(S.pimpinellifolium)为供体亲本,利用杂交、3次回交和InDel、SSR分子标记辅助选择方法构建了一套以栽培番茄‘Jina’为遗传背景、含LA2093的基因的渐渗系。从BC_1群体构建的遗传图谱中选择均匀分布于12条染色体的96对InDel、SSR分子标记追踪野生番茄的渗入片段,在BC_3代共留选渐渗系材料51份,其中单片段材料14份、双片段材料27份、三片段材料10份;共得到渗入片段98个,平均单个渗入片段长度为35.69 cM;51份渐渗系平均渗入供体基因片段占受体基因组的比例为5.6%,完全覆盖12条染色体。利用BC_3F_1群体检测到与首花序节位、花序间隔节位、单花序花数3个农艺性状相关的6个QTL位点,单个位点的贡献率为4.33%～47.93%。     

醋栗番茄LA2093渐渗系的构建及花序相关性状QTL分析

为了创制一批携带优良农艺性状的番茄种质资源新材料,以栽培番茄品种‘Jina’(Solanum lycopersicum)为受体亲本,以野生醋栗番茄LA2093(S.pimpinellifolium)为供体亲本,利用杂交、3次回交和InDel、SSR分子标记辅助选择方法构建了一套以栽培番茄‘Jina’为遗传背景、含LA2093的基因的渐渗系。从BC_1群体构建的遗传图谱中选择均匀分布于12条染色体的96对InDel、SSR分子标记追踪野生番茄的渗入片段,在BC_3代共留选渐渗系材料51份,其中单片段材料14份、双片段材料27份、三片段材料10份;共得到渗入片段98个,平均单个渗入片段长度为35.69 cM;51份渐渗系平均渗入供体基因片段占受体基因组的比例为5.6%,完全覆盖12条染色体。利用BC_3F_1群体检测到与首花序节位、花序间隔节位、单花序花数3个农艺性状相关的6个QTL位点,单个位点的贡献率为4.33%～47.93%。     

利用CAPS标记转育野生番茄的高产基因

 【目的】将野生多毛番茄中的高产基因渗入到普通番茄骨干亲本以创造高产番茄育种材料。【方法】TA1229是野生多毛番茄（Lycopersicon hirsutum acc.）LA1777的一个近等基因系，带有来源于LA1777的高产基因（QTL）。通过杂交、回交和分子标记辅助选择方法对TA1229×9706的BC1群体进行遗传分析。【结果】获得23个比TA1229含有的外源染色体片段更短的渐渗系，其中16个渐渗系为高产番茄材料，并检测到了一个影响番茄成熟果实平均重量的QTL，将其定位于标记TG53和TG158之间。【结论】16份渐参系可用作为高产番茄新种质。     

培矮64S/93-11重组自交系分子图谱构建及千粒重QTL检测

利用光、温敏核不育系培矮64S与常规品种93-11进行杂交,以单粒传方法建立含217个单株的重组自交系(R ILs)群体。选用775对SSR引物进行亲本多态性筛选,共有170对检测到多态性,频率为21.9%。构建的水稻分子遗传图谱共包含141个标记座位,总图距约2 060.4 cM,标记间平均图距为14.6 cM。群体中标记偏分离情况较严重。以该R ILs群体217个株系为材料,对千粒重性状进行了QTL分析。结果表明:在R ILs群体中检测到3个与千粒重相关的QTL,分别在第1、5、8染色体上,命名为qTGW-1、qTGW-5、qTGW-8,其LOD值为5.51、3.31、4.94,贡献率为17.90%、6.12%、9.59%。qTGW-1控制千粒重的增效基因来自低值亲本培矮64S,qTGW-5和qTGW-8控制千粒重的增效基因来自高值亲本93-11。通过相应的含有154个家系的全基因组染色体片段置换系(CSSLs)群体图示基因型分析,证实了在第1染色体上标记RM315附近存在控制千粒重的增效基因,来源于染色体片段供体亲本培矮64S,使千粒重增加1.03 g;在第5、8染色体上标记RM3663、RM310附近...     

抗虫杂交棉苏杂6号抗虫亲本的Bt基因类型鉴定与染色体定位

为研究抗虫杂交棉苏杂6号抗虫亲本YL02-1的Bt抗虫基因类型,抗虫性状遗传方式以及Bt基因在染色体上的插入位置,首先利用特异引物对抗虫亲本YL02-1的Bt基因来源进行PCR鉴定,结果显示,其扩增条带符合国产Bt抗虫基因引物设计的特征片段长度456 bp。而后以抗虫亲本YL02-1与非抗虫海岛棉种质系海7124杂交配组获得F_1,F_1自交获得F_2分离群体。对F_2分离群体的分析结果显示,Bt抗虫基因符合3∶1理论分离比例。进一步利用F2中含有Bt和不含Bt基因的棉株DNA构建近等基因混合池,以覆盖棉花26对染色体的234对核心引物检测混合池,共获得38对SSR多态性引物。将获得的多态性引物检测F_2分离群体基因型,发现分子标记NAU2579与目的基因连锁。已知分子标记NAU2579位于棉花第20染色体,对该分子标记上、下50 cM之内的其他分子标记进行多态性筛选,共获得17个与Bt基因连锁的分子标记,目的基因位于分子标记Gh564和NAU3813之间,其遗传距离分别为2.8 cM和12.2 cM。由此,将亲本YL02-1中的Bt抗虫基因定位于棉花第20染色体上。     

陆地棉遗传背景下海岛棉Chromsome 7片段纤维品质性状的QTL定位

为消除遗传背景的干扰,深入剖析陆地棉遗传背景下渗入的海岛棉Chromsome7（Chr．7）片段对优异纤维性状的遗传贡献,本研究从（鲁棉研22×鲁原343）重组自交系中选择携带海岛棉Chr．7染色体片段的优质次级渐渗系R472作亲本,与高产亲本鲁棉研22回交,构建了包含514个F2单株的次级定位群体。利用JoinMap构建Chr．7的遗传图谱,运用基于混合线性模型的QTLNetwork-2．2软件和基于多元回归模型的Windows QTL Cartographer 2．5软件对纤维品质性状进行QTL定位,结果显示,利用WindowsQTLCar-tographer2．5检测到1个纤维强力QTL（qFS—C7-1）,距离渐渗位点DC401828．1cM,可解释表型变异率5．66％,增效等位基因来源于携带有海岛棉Chr．7染色体渐渗片段的R472;利用QTLNetwork-2．2检测到1个纤维强力QTL（qFS—C7-1）、1个纤维细度QTL（qFM—C7-1）。2个作图软件定位的纤维强力QTL位点基本一致,可认为是同一位点。     

玉米抗穗粒腐病近等基因系的选育

在QTL分析的基础上,采用感病自交系N 6为轮回亲本,抗病自交系BT-1为非轮回亲本,通过回交育种程序结合分子标记辅助选择,经过1次杂交,5次回交,1次自交,获得了分别含有第4染色体和第6染色体上抗病基因的近等基因系.     

黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体的构建及果实相关数量性状基因的定位

【目的】以栽培黄瓜（Cucumis sativus L. , 2n = 14)‘北京截头’为受体亲本,以野生酸黄瓜( C. hystrix Chakr, 2n = 24）为供体亲本,采用SSR标记辅助选择法构建黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体。初步定位控制黄瓜果实外形的数量性状基因。【方法】首先通过种间杂交-回交-自交获得大量的染色体片段导入系株系。然后选择均匀分布在黄瓜染色体组上的298对SSR标记对亲本进行多态性检测,使用检测出的亲本间差异引物对染色体片段导入系株系进行检测,筛选含有野生酸黄瓜染色体片段的植株。对该群体果实外形进行初步调查,利用t测验与轮回亲本比较,鉴定QTL。【结果】本研究构建了由50个株系组成的染色体片段导入系群体。在该群体中共检测到149个染色体导入片段,包含61个不同的导入片段,不同导入片段的总长度为259.95 cM,基因组覆盖率为45.37%。导入片段的长度在1.65-15.4 cM,平均长度为5.41 cM,分布于黄瓜的7条染色体上。利用该导入系群体初步定位了控制黄瓜果型的13个QTL。【结论】构建了一套以栽培黄瓜为背景,野生酸黄瓜为前景的染色体片段导入系群体,并利用该导入系初步定位了控制黄瓜果型的QTL,为开发利用野生酸黄瓜的优良基因提供了新的种质资源,也为今后定位黄瓜的数量性状遗传位点奠定了材料基础。     

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。     

水稻抽穗期基因上位性互作分析

抽穗期是水稻最重要的农艺性状之一,决定着水稻生长的地域适应性和季节适应性。本试验利用具有相同遗传背景的华粳籼74的3个单片段代换系来研究水稻抽穗期。通过抽穗期鉴定,W23-03-08-9-1带有基因qHD3-1,W4-47-68-5-4-5与W12-28-58-03-19-2分别带有基因qHd6-1W12、qHd6-1W4。以分子标记辅助选择,单片段代换系W23-03-08-9-1分别与W4-47-68-5-4-5、W12-28-58-03-19-2聚合,筛选出纯和双基因聚合系,并分析qHD3-1与qHd6-1W12、qHd6-1W4间上位性互作。结果显示,来源于第3染色体的单片段代换系W23-03-08-9-1的基因qHD3-1对来源于第6染色体的代换片段W4-47-68-5-4-5与W12-28-58-03-19-2上的基因qHd6-1W12、qHd6-1W4显上位。     

棉花高强纤维QTLs的微卫星标记筛选

 利用我国培育的高强纤维种质系 72 35为材料 ,开展了棉花高强纤维基因或 QTL微卫星标记的筛选。通过2 11对 SSR引物的筛选 ,鉴定出与高强纤维 QTL连锁的 SSR标记 3个 :NAU / SSR/ fs11 30 、NAU / SSR/ fs2 1 90 、NAU /SSR/ fs32 2 0 。 NAU / SSR/ fs11 30 、NAU / SSR/ fs2 1 90 两个标记紧密连锁 ,重组率为 2 .3c M,标记的 QTL占 (72 35× TM- 1)F2 分离群体总遗传变异的 30 .9%。此外 ,这一标记的 QTL在不同年份不同环境表现稳定 ,这是鉴定出的一个控制棉花高强纤维表现的主效位点。NAU/ SSR/ fs32 2 0 与另一个高强纤维 QTL 连锁 ,但遗传效应值小 ,不稳定。单体测验表明 ,NAU/ SSR/ fs11 30 、NAU/ SSR/ fs2 1 90 标记的 QTL 位于第 10染色体上 ,而 NAU/ SSR/ fs32 2 0 标记的 QTL 位于第 5染色体上     

利用近等基因系验证水稻细菌性条斑病抗性QTL

以均匀分布于水稻12条染色体上的104个SSR标记,通过图示基因型分析法对抗水稻细菌性条斑病的近等基因系H359R的基因组组成进行分析,并结合初步定位的遗传图谱、水稻物理图谱以及水稻SSR遗传图谱的线性比较结果,对H359R携有的细条病抗性QTL进行分析.结果表明,抗病近等基因系H359R包含3个来自抗病亲本Acc8558的抗性QTL区段,1个来自感病亲本H359的抗性QTL区段,证实了之前对细条病抗性QTL初步定位的可靠性.同时该结果也显示,只要聚合4-5个主要QTL的抗病等位基因,即能培育出高抗细条病的品种.     

控制水稻穗形相关性状的QTL定位

穗是水稻产量的最终表达部位,穗部性状在产量构成因素中占有很重要的地位.该研究采用以粳稻Asominori为遗传背景、籼稻IR24为染色体片段供体的染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体,于2007年和2008年对水稻穗部性状进行了相关分析及其数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL)的定位.结果表明:穗部性状与单株产量存在极显著的正相关,并检测到影响5个相关性状的33个QTL,分布在第1、第3、第4、第6和第8条等染色体上,贡献率介于5.35%与37.59%之间,其中两年同时检测到的稳定表达QTL10个,约占30.3%;在第1染色体RM493和RM5496标记附近、第4染色体RM317标记附近、第6染色体RM217标记附近和第8染色体RM331及RM502标记位置均检测到能同时控制穗部多个性状的QTL,可能是因为基因的多效性或基因的紧密连锁所致.在育种中利用与这些QTL连锁的分子标记进行辅助选择,将有助于多个性状的协同改良.     

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.     

几个具黑麦遗传物质的小麦材料的遗传分析

运用种子贮藏蛋白电泳分析、染色体C -带和SSR标记分析鉴定了来源于小麦 -异源杂交回交组合Curren cy/小偃 6号 / /川育 12号 / 3/A30 2的NR98117- 9S等 3个小麦材料的染色体组成。这 3个小麦材料是 1R/ 1D代换系并可能分别伴有 1DS或 3RS的小片段插入未知染色体的遗传变异。SDS -PAGE分析发现 ,这 3个小麦材料都具有 2条来自 6x小黑麦Currency的罕见的HMW -GS带 ,可能受 1R上的基因控制。文中还对这 3个小麦材料的抗病性与其染色体组成变异的关系进行了讨论     

海岛棉染色体片段导入系改良新陆早40号黄萎病抗性研究

[目的]利用海岛棉7214染色体片段导入系,将海岛棉抗黄萎病性状片段导入陆地棉新陆早40号,进行陆地棉抗黄萎病性状改良的研究.以期为染色体片段导入系在陆地棉抗病性状改良中的应用奠定基础.[方法]选择早熟、优质陆地棉品种新陆早40号为受体亲本,海岛棉7214抗黄萎病染色体片段导入系CSIL035和CSIL155为供体亲本,通过杂交、回交构建研究群体,采用与抗黄萎病性状染色体片段连锁的分子标记,进行目标性状片段的跟踪与检测,并进行受体亲本基因组扫描,结合田间性状鉴定和品质性状检测,选择既携带目标性状片段,又具备受体亲本优良性状的优良品系.[结果]获得新陆早40号抗病性改良株系BCIL1-72.株系BCIL1-72纤维品质优异,其纤维长度31.9 mm、比强度32.8 cN/tex、马克隆值4.1;皮棉产量与对照品种新陆早36号及受体亲本新陆早40号,差异性不明显;属抗枯萎、耐黄萎类型.[结论]利用抗黄萎病染色体片段导入系,能够改良陆地棉抗黄萎病性状,获得高产、优质、抗病品系.     

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。     

基于水稻染色体片段代换系的苗期耐低氮QTL分析

【目的】通过定位与水稻Oryza sativa耐低氮相关的数量性状位点(QTL),为今后相关基因的精细定位、克隆以及功能研究奠定基础,也为耐低氮水稻品种的培育提供理论参考。【方法】以Koshihikari (受体)和Nona Bokra(供体)为亲本构建的全基因组单片段代换系作为研究材料,在水稻苗期进行低氮胁迫处理,对水稻株高、根长、根鲜质量、根干质量、茎叶鲜质量、茎叶干质量、总鲜质量、总干质量共8个表型进行相对损失比分析和QTL定位。【结果】定位到2个与水稻低氮胁迫耐受相关的位点,分别是qRL1-1和qRFW2-1,这2个QTL位点分别在低氮胁迫下控制水稻根长和根鲜质量。其中,qRL1-1定位于1号染色体M1-29标记附近,LOD值为2.89,可解释的表型变异为11.23%;qRFW2-1定位于2号染色体M2-225标记附近,LOD值为2.53,可解释的表型变异为9.90%。其他6个表型未检测到相关位点。【结论】初步定位了与低氮胁迫下控制水稻根长、根鲜质量相关基因,为进一步的基因精细定位奠定基础。     

黄瓜-酸黄瓜渐渗系的验证及其抗蔓枯病筛选

[目的]验证黄瓜-酸黄瓜渐渗系群体真实性,获得渐渗系中抗蔓枯病株系.[方法]通过观察统计渐渗系群体的重要农艺性状,利用酸黄瓜特异的SSR标记检测渐渗系材料的真实性,并采用温室苗期人工接种鉴定的方法,对黄瓜-酸黄瓜种间杂交后代(86份渐渗系)群体进行苗期接种鉴定,筛选抗蔓枯病材料.[结果]这些渐渗系在植物学性状上介于两亲本之间,具有部分野生种特有性状,如黑刺、节间短、多分枝等;SSR分子标记能在渐渗系中扩增出野生酸黄瓜的特异DNA片段,从分子水平上证实其为野生酸黄瓜与栽培黄瓜种间杂交后代;从黄瓜-酸黄瓜渐渗系群体中筛选出8份抗性材料,分别为CSIL2、CSIL41、CSIL49、CSIL52、CSIL57、CSIL58、CSIL59、CSIL72,占供试材料的9％.[结论]通过远缘杂交培育渐渗系是拓宽作物遗传的基础,从渐渗系中筛选的8份抗性材料为开展黄瓜抗蔓枯病育种研究提供了抗源材料,同时也为黄瓜抗蔓枯病育种实践奠定了基础.     

水稻抽穗期QTL的聚合及其互作分析

本研究以10个单片段代换系为材料,进行抽穗期QTL鉴定,得到4个存在抽穗期QTL的单片段代换系:W11-15-7-39-2、W02-15-7-3、W08-16-3-2、W22-9-5-2-4-9-3,其上的QTL分别命名为qHD2-1、qHD8-1、qHD3-1、qHD10-1;基因聚合、互作分析结果表明qHD2-1对qHD8-1、qHD8-1对qHD3-1、qHD3-1对qHD10-1分别表现上位性。