基于温带和热带玉米群体全基因组选择和杂种优势候选位点的鉴定

基于187份种质资源材料的全基因组重测序数据开发了120583个高质量SNP变异位点,通过这些位点可以将具有不同遗传背景的187份玉米种质划分为两大类群,分别为包含100份材料的温带亚群和包含87份材料的热带亚群.通过对温带和热带玉米群体选择信号的遗传分化分析,检测到3664个受到选择的位点.选取187份材料中已报道能...     

山东小毛驴全基因组选择信号检测

为研究不同驴品种间的群体分化程度,检测全基因组选择信号,以挖掘山东小毛驴(SDL)重要性状相关的候选基因,基于山东小毛驴和德州驴的三粉类群(DZS)、德州驴的乌头类群(DZW)、广灵驴(GL)以及华北驴(NC)等5个驴群体共计60个个体全基因组重测序数据,利用群体遗传分化系数(Fst)和核苷酸多样性比值(πratio)...     

4个热带玉米群体在温带的利用研究

将4个热带玉米群体与4个温带玉米骨干自交系,按NC-Ⅱ设计组配成杂交种,通过配合力分析,获得了选育优良株型性状和产量性状的强优势组合,进而构建出杂种优势利用模式。对不能形成杂优模式的热带群体,可利用它的优良农艺性状对我国玉米骨干自交系进行个别性状的改良,同时对4个热带群体的利用价值和方法进行了评价。     

玉米群体半姊妹与全姊妹轮回选择的研究

对玉米沈综(330)C_1群体分别完成了一轮半姊妹家系和全姊妹家系选择改良。经半姊妹家系选择改良得到的沈综(M_(17))C_2(HC_2)群体和经全姊妹家系选择改良得到的沈综(FS)C_2(FC_2)群体的产量分别比沈综C_0群体提高了12.15％和10.40％,均达到了显著水平;两种改良方法的C_2群体产量之间差异不显著,但FC_2群体主要产量性状比HC_2群体保持了较大的变异范围改良前后群体的变化趋势是:穗部和植株各性状基本上向着有利于产量提高的方向进展;群体内优良个体频率逐轮增加;各性状变异系数有逐轮减少的趋势。群体产量提高的主要原因是对产量影响较大的性状间如行粒数与百粒重,行粒数与穗长间等的关系得到改善,各性状在改良后得到协调发展。     

基于SLAF-seq技术的甘蔗遗传多样性和选择信号分析

[目的]通过对不同甘蔗群体进行遗传多样性和选择性清除分析,了解甘蔗基因组中受人工选择的区域及优良基因,以期为甘蔗分子育种提供参考.[方法]对83份甘蔗栽培种和24份细茎野生种共107份材料进行简化基因组测序,以甘蔗割手密基因组为参考,获得基因组SNP基因型数据,分析群体遗传多样性、不同群组的分化系数(Fst),并以此为...     

轮回选择对豫综5号玉米群体的选择效果

以具有美国种质的豫综 5号玉米群体为基本材料 ,以国内两大种质来源的 2个自交系所组配的E2 8×内1 4 为测验种 ,分析了豫综 5号群体的产量等性状的配合力。结果表明 :群体内不同单株间产量等性状存在着显著差异 ,遗传变异丰富 ,从 93个测交种中筛选出 2 0个较优良的对应自交单株作为下一轮半姊妹轮回选择的亲本。预计新一轮合成群体产量配合力将提高1 0 %以上 ,农艺性状也将得到相应改良。     

CIMMYT玉米基因圃Pool_(33)QPM温带驯化种群轮回选择的效果

对来自CIMMYT基因圃Pool_(33)QPM种质的温带驯化种群T_(33)QPMC_0～C_5各轮,在陕西夏播条件下各性状表现的综合评价提出:T_(33)QPMC_0～C_5各轮群体逐轮光周期敏感性明显降低,自身生产力显著提高,高轮综合性状基本接近温带同类杂交种,建议将高轮T_(33)QPM群体改换方法延续改良,或以其作为修饰基因供体与同类软质胚乳杂交,选育硬质、半硬质胚乳O_2玉米温带群体、自交系或直接选系利用,以期组配出高产、半硬质胚乳优质蛋白玉米优异组合。     

玉米叶长QTL定位和全基因组选择

玉米叶长是玉米重要的株型性状,对玉米叶长的遗传研究在改良玉米株型方面具有重要意义.本研究通过郑58和B73杂交构建F2群体,基于玉米48K液相探针捕获技术对叶长表型进行QTL定位和全基因组选择研究.共检测到11个不同的控制叶长的QTL,分布在1、2、3、4、5、6号染色体上,单个QTL的表型贡献率为3.69％～25.5...     

几个CIMMYT热带群体与中国温带玉米自交系杂种优势的关系

采用NCⅡ遗传交配设计,研究了来自CIMMYT的5个热带群体与12个中国温带骨干自交系的杂种优势表现。结果显示,热带群体Pop49（Tuxpeno）、Pop32（ETO）、Popstay-green和PooB4与近年来选自外引种质的P群自交系的平均产量表现较突出,其中群体Pop49与之的平均产量表现最突出;热带群体Suwan-1则与中国温带传统骨干系有着较为突出的平均产量表现。配合力分析表明,P群自交系与群体Suwan-1的sca（特殊配合力）水平较低,中国传统温带骨干系与群体Suwan-1的sea水平均较高。这表明P群自交系与群体Suwan-1则有相近的遗传背景。在温带适应性较好的P群自交系可以作为热带种质Suwan-1快速有效导入温带种质的桥梁;中国传统骨干温带骨干系则与群体Suwan-1的遗传关系较远,Suwan-1热带种质在温带可与传统温带种质构成重要杂种优势模式;群体Popstay-green和Pop49的产量gca（一般配合力）为正值较高,表现出较高的利用潜力。研究结果为更好的利用来自CIMMYT的5个热带群体提供了有用的信息。     

不同温热比例的半外来群体选系的丝黑穗病抗性鉴定

根据玉米幼苗可溶性总糖含量的多少及其与田间发病率的相互转化关系来判断半外来群体选系丝黑穗病的抗性,用此方法对174份半外来群体选系的丝黑穗病抗性进行了鉴定.结果表明:在供试的玉米半外来群体选系中,感病材料比例>50%的有B73×Pob45和丹340×Pob70 2个群体;Mo17×Pob46群体中,中抗材料和感病材料所...     

控制双亲混合选择对2个玉米窄基群体主要性状的改良效果

【目的】研究5轮控制双亲混合选择对2个玉米人工合成窄基群体P3C0和P4C0的改良效果,为玉米群体的有效改良及育种利用提供理论依据。【方法】在不同生态条件下,对群体主要性状进行表型鉴定,并按不完全双列杂交模型进行配合力测定。【结果】控制双亲混合选择对群体单株产量和主要构成性状及其一般配合力(GCA)改良效果明显,但对群体与测验种的特殊配合力(SCA)却没有明显的改良效果。基础群体P3C0及其改良后代,粒深和穗行数均以C0为最小,C5为最大,其GCA分别以C2和C5为最大;单株产量及其GCA都以C0为最小,分别以C4和C2为最大。基础群体P4C0及其改良群体,粒深和穗行数均以C0为最小,分别以C5和C4为最大,其GCA都以C4为最大,单株产量及其GCA都以C0为最小,分别以C2和C4为最大。改良群体其它多数性状及其GCA也都大于C0,不同群体的同一性状及同一群体的不同性状,在不同的改良轮次,其改良效果不尽相同。总体趋势表现为,控制双亲混合选择进行到一定世代后,群体一些性状及其GCA能得到同步有效改良,有些性状自身及其GCA的改良效果却不同步。当选择响应到达最大以后,持续的控制双亲混合选择则会导致窄基群体的选择增益下降,甚至出现负增益。此外,在群体容量为600株,入选率为10%的情况下,经5轮选择后,群体仍保持了较丰富的遗传变异。【结论】在改良窄基群体时,除应适当控制改良轮次外,还应处理好各性状的关系,做到有主有从,主从结合,并定期研究群体改良效果,针对群体存在问题,适当调整改良方案。对于产量和相关性状及其GCA已得到较好改良的群体,可根据杂优模式将群体配对,采用群体间相互轮回选择,在改良群体GCA和SCA同时,使种质改良与杂交种选育紧密结合,以提高群体改良利用效率。     

Genome-wide detection of selective signatures in a Jinhua pig population

The aim of this study was to detect evidence for signatures of recent selection in the Jinhua pig genome. These results can be useful to better understand the regions under selection in Jinhua pigs and might shed some lights on groups of genes that control production traits. In the present study, we performed extended haplotype homozygosity(EHH) tests to identify significant core regions in 202 Jinhua pigs. A total of 26 161 core regions spanning 636.42 Mb were identified, which occupied approximately 28% of the genome across all autosomes, and 1 158 significant(P0.01) core haplotypes were selected. Genes in these regions were related to several economically important traits, including meat quality, reproduction, immune responses and exterior traits. A panel of genes including ssc-mir-365-2, KDM8, RABEP2, GSG1L, RHEB, RPH3AL and a signal pathway of PI3K-Akt were detected with the most extreme P-values. The findings in our study could draw a comparatively genome-wide map of selection signature in the pig genome, and also help to detect functional candidate genes under positive selection for further genetic and breeding research in Jinhua and other pigs.     

玉米开花期转录因子候选基因的关联分析

【目的】生育期相关性状是玉米育种研究的重点之一。作为重要的生育期性状,开花期（抽穗期、吐丝期和散粉期）的提前,可保证玉米充分脱水,适宜机收;也为中国黄淮海地区小麦-玉米一年两熟耕作模式下的小麦播种减轻压力。转录因子是转录水平基因表达调控的重要上游因子,对目标基因发挥转录激活或转录抑制的作用。在全基因组水平上解析转录因子对玉米开花期的调控作用,获得开花期提前且不影响产量的玉米转录因子单倍型组合,进而挖掘优异种质资源,可为培育开花期适宜的玉米育种研究提供基因资源。【方法】使用候选基因关联分析方法,对开花期相关转录因子及显著SNP进行分析;并利用DAP-seq技术捕获了关键转录因子的结合位点和下游基因;随后对转录因子调控的下游基因进行GO分析,探究转录因子通过影响其下游基因对开花期进行调控的基因网络。【结果】玉米开花期3种性状（吐丝期、散粉期、抽穗期）中,与吐丝期和抽穗期性状以及吐丝期和散粉期性状同时关联的转录因子显著SNP均为75个,与抽穗期和散粉期性状同时关联的显著SNP为128个,同时关联到3种表型的显著SNP为58个。表明开花期3种性状可能受相同的转录因子调控。选取含有3个及以上开花期相关显著SNP的转录因子基因,通过DAP-seq,捕获了这些转录因子结合的关键基序及调控的下游基因。转录因子结合的下游基因显著富集于转录因子活性、DNA结合、RNA结合、有机氮化合物的合成代谢过程、与生殖有关的发育过程等;不同的转录因子存在共同调控的下游基因,生育期相关性状关键调控性转录因子为ARF、MYB和NAC。对关键上游转录因子进行单倍型分析,发掘了玉米生育期提前,同时对产量无负向影响的转录因子最优单倍型组合。【结论】运用DAP-seq技术并结合前人研究绘制了全基因组水平上转录因子对生育期相关农艺性状的调控网络,并发掘了既提前玉米生育期又对产量无负向影响的转录因子最优单倍型组合。     

Comparisons of Three Recurrent Selection Methods in the Improvement of Maize Populations

The maize population Csyn 4 was improved for three cycles with three recurrent selection methods MS1, MS1-HS, and MHSRRS in northern China. A total of 40 NC Ⅱ testcrosses were made by four testers with Csyn 4 and 10 improved populations, which were evaluated in four environments in the cropping season of 2005. Analysis of variance indicated a significant progress （P〈 0.05） in yield and other chief agronomic traits in the improved populations and testcrosses, demonstrating that the three recurrent selection methods were effective for increasing grain yield of testcrosses and improvement of general combining ability in maize population. The average grain yield increase of population Csyn 4 in MS1, MS1-HS, and MHSRRS recurrent selections was 266.7 kg ha^-1 （5.3%）, 288.0 kg ha^-1 （5.7%）, and 231.3 kg ha^-1 （4.6%） per cycle, while the grain yield of S 1 progeny of population for Csyn 4 was increased by 420.0 kg ha^-1 （10.9%）, 376.0 kg ha^-1 （9.8%）, and 414.7 kg ha^-1 （10.8%） per cycle in MS1, MS1-HS, and MHSRRS recurrent selections, respectively. Linear responses （b） in the MS1, MS1-HS, and MHSRRS recurrent selections were the same as the realized responses of the selection （G） for grain yield increase of Csyn 4 and S1 progeny of the populations. The grain yield of testcrosses increased by 3.3-5.2% on average per cycle. The value of heterosis did not display any differences amongst the different cycles of selections. The GCA for yield component traits of population Csyn 4 was improved significantly by means of three selection methods, whereas the GCA for plant height, ear height, days to silking, and days to pollen did not show significant increase in the recurrent selections. GCA for the number of tassel branches were decreased in the selections, while GCA for the number of plant leaves were increased, but the difference was not significant.     

不同轮回选择改良轮次玉米群体选系的育种潜势

【目的】研究18个从不同轮回选择改良轮次玉米群体中选育自交系的育种潜势,为玉米群体的有效改良及育种利用提供理论依据。【方法】以2个群体3个不同轮次改良后代中选育的高代自交系为材料,通过农艺性状表型鉴定、配合力测定和SSR分子标记遗传多态性分析的方法,对这些群体高代选系的育种潜势进行研究。【结果】改良群体高代选系产量和主要构成性状及其GCA表现优于基础群体高代选系,但多数改良群体高代选系株高、穗位高及其GCA都较各自的基础群体高代选系有所增加。不同群体高代选系之间,表型及配合力差异较大,来自同一群体不同基本株的选系之间差异也较大。SSR分析结果表明,改良群体高代选系在自交代数少1代的情况下,其纯合的位点比例与基础群体高代选系相当,与基础群体高代选系相比,改良群体高代选系间遗传差异虽有减小的趋势,但仍有较大的遗传差异。改良群体高代选系P4MSC2-1、P4MSC2-2、P5MSC2-2和P5MSC2-3以及基础群体高代选系P5C0-3,自身产量和主要性状及其GCA表现较好,与测验种所配组合产量较高,有较大的育种利用价值。【结论】群体高代选系的表型和配合力差异来源于不同群体及基本株的差异,从经过改良的群体中选育出的自交系表现更好,用改良群体选系纯合速度较快。     

耐氮胁迫玉米种质材料的筛选研究

为筛选耐低氮玉米种质材料,采用水培法对20份具有不同代表性的玉米种质材料于氮素营养临界期进行氮素胁迫试验.通过对缺氮症状指数、叶绿素、总干重、根冠比、含氮量、氮素转化率等指标分析得出,不同品种在低氮胁迫条件下的差异很明显,2号、3号、6号、11号、12号和18号是耐低氮玉米种质材料,5号、13号、14号、16号和20号是不耐低氮的玉米种质材料.