模拟干旱条件下水稻苗期形态性状的QTL定位

以抗旱性差异较大的亲本小白粳子和空育131以及其后代180个F2∶3家系群体为试验材料,构建了包含99个SSR分子标记的遗传连锁图谱,利用浓度为15％PEG-6000模拟干旱胁迫条件.在两种条件下,共检测到影响胚芽鞘长、苗高、主根长和根数的QTL 26个,分别位于水稻的第1、2、3、4、5、6、7、8、12条染色体上,贡献率变幅在4.53％～37.22％之间.其中控制苗高的QTL11个,控制胚芽鞘长的QTL 5个,控制主根长的QTL 5个,控制根数的QTL 5个.在第2条染色体的RM1358-RM1347区间和第6条染色体上的RM461-RM162区间发现了控制多个性状的QTL,在第2条染色体的RM1358-RM1347区间和第8条染色体的RM1384-RM547区间还检测到了在两种条件下同时控制胚芽鞘长和主根长的QTL.     

调控小麦苗期性状的QTL定位

苗期地上部和根系的繁茂性对于小麦生长后期有重要影响,对调控小麦苗期性状的QTL进行定位,能进一步发掘调控小麦苗期性状的基因位点,有利于分子标记辅助选择育种.本试验以一套重组自交系群体为材料,检测了调控小麦苗期性状的QTL位点.共检测到调控4个性状的14个QTL位点,包括4个主效QTLs和10个微效QTLs,分布在3A、3B、4A、4B、5D、6A和6B共7条染色体上,贡献率在5.8％ ～ 18.4％之间.这些位点的发掘,有助于增进对小麦苗期性状的遗传基础的认识,并在小麦育种上具有潜在的应用价值.     

低磷胁迫下水稻产量性状变化及其QTL定位

为研究低磷胁迫对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响, 以耐低磷旱稻IRAT109和磷敏感水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料, 在低磷和正常栽培条件下, 调查了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状。结果表明, 结实率、有效穗数和单株产量对低磷胁迫的敏感性较大, 而千粒重、穗粒数对低磷胁迫的敏感性较小。利用水稻分子连锁图中94个RFLP标记和71个SSR标记, 依据以上5性状低磷胁迫下与对照的差值进行QTL定位。共检测出17个QTL, 其中12个对表型变异的贡献率大于10%。3、6和7号染色体上3个标记区域存在QTL成簇分布, 这些高贡献率QTL及成簇分布QTL可作为水稻耐低磷产量性状分子育种的重要候选区域。     

水稻地方品种苗期耐盐QTL的定位

水稻耐盐遗传位点的发掘可为耐盐遗传机制的研究提供理论基础,为耐盐品种培育提供基因资源。以云南地方籼稻品种扎西玛与江苏著名优质粳稻品种南粳46为亲本构建的水稻重组自交系群体为研究对象,鉴定了各株系的苗期耐盐性,结合该群体的分子连锁图谱对控制水稻苗期耐盐性QTL进行分析,共检测到4个QTLs:qSST-1、qSST-3、qSST-5和qSST-11,分别位于第1,3,5,11号染色体上。4个QTLs的增效等位基因均来自于亲本南粳46。经比较发现有3个QTLs与已克隆水稻耐盐基因不在同一染色体区间,说明为新的耐盐基因候选位点。结果对进一步发掘和利用新的水稻耐盐QTL具有重要意义。     

一个水稻苗期耐冷性的主效QTL精细定位研究

苗期耐冷性是影响水稻生长发育的重要因素之一。此实验以低温导致叶片卷曲的卷曲度作为水稻苗期耐冷性指标,采用182个越光（粳型）/kasalath（籼型）//越光回交重组自交系（backcross recombinant inbred lines,BILs）和162个RFLP分子标记,对苗期耐冷性进行QTL（quantitative trait loci,QTL）定位分析。结果表明,BIL群体中苗期耐冷性均呈连续分布,属于数量性状遗传,并检测到4个控制苗期耐冷性的QTL,分布在第1、3、11、12染色体上,其贡献率为7.4%～21.9%,所有能增强耐冷性等位基因均来自越光;并在其目标区域内进一步设计分子引物把位于第12染色体上的主效qCTS-12定位在约77kb区域内。此研究结果及其检测到的QTLs两侧的连锁分子标记可为水稻苗期耐冷性分子育种以及相关基因克隆提供理论依据。     

不同磷营养胁迫下水稻苗期性状基因型差异的研究

采用水培方法，研究不同磷水平下（常磷、低磷、缺磷）水稻基因型间苗期性状差异性，结果表明：基因型间、处理间苗期性状均存在极显著差异，磷胁迫下的相对总根长、相对根数、相对平均根长、相对根冠比、相对叶片数达到极显著差异，相对苗高、相对地上部干物重、相对地下部干物重存在显著差异。与常磷处理相比，磷胁迫明显抑制分蘖发生，苗高、叶片数、地上部干物重和发根数下降，下降程度随磷胁迫程度增加而增加；而磷胁迫明显促进单根生长，根冠比增加，且随磷胁迫程度增加而增加；不同磷水平下苗期各性状间的相关性表现也不相同。研究表明，水稻分子育种亲本材料耐低磷胁迫存在着广泛的遗传变异。     

高粱苗期耐盐碱性QTL定位

为定位混合盐碱胁迫下调控高粱苗期性状的QTL位点,发掘耐盐碱基因位点及其紧密连锁标记。以耐盐碱和盐碱敏感组合BJ-299×Tx622B构建的F2群体为材料,采用SSR标记技术和区间作图法对170个F2∶3家系进行高粱苗期相对存活率(RL)、相对干质量(RDW)、相对鲜质量(RFW)和相对苗高(RSH)的QTL分析。结果表明,试验材料耐盐碱性状符合数量遗传的特点,共定位到3个QTL位点(q SAT-A、q SAT-D和q SAT-J)调控高粱苗期耐盐碱性状,分布在A、D和J染色体上,位于标记Sam27281~Sam22486、Sam11433~Sam78379和Sam62346a~Sam38392。q SAT-A和q SAT-D同时调控RL、RDW、RFW和RSH性状,表型贡献率分别为14.3%,9.7%,8.0%,10.6%和8.7%,13.5%,18.8%,13.6%;q SAT-J位点调控RL性状,贡献率为7.3%。q SAT-A和q SAT-D为调控高粱苗期耐盐碱性状的重要位点,有望在高粱耐盐碱性状分子标记辅助育种发挥重要作用。     

水稻千粒重QTL定位分析

以粳稻南粳35和耘稻N22杂交得到的F:群体为研究对象,通过构建遗传连锁图谱,对控制水稻千粒重的QTL进行定位。结果表明,千粒重在F:群体中呈正态分布,表现为数量性状特征;利用Win QTLcart2.5软件共检测到3个控制千粒重的QTL,分别位于第3和第6染色体上,其中第3染色体检测到2个QTL, qTGW3a,qTGW3b和qTGW6分别解释千粒重表型变异的15.03%,17.65%和7.87%,qTGW3a增加千粒重的基因来自南粳35,qTGw3b和qTGW6的增效基因来自私稻品种N22;3个位点基因的作用方式均为加性,在育种中应用潜力较大。     

水稻苗期耐淹相关性状QTL分析

以相同淹水条件下存活率差异较大的籼稻TN1与粳稻春江06(CJ06)为亲本构建的DH群体为试材,考察了DH群体及其双亲与苗期耐淹相关的5个性状,各性状均表现为连续分布,且都存在一定数量的双向超亲遗传类型,受多基因控制。使用分子连锁图谱进行QTL分析,共检测到16个与苗期耐淹有关的QTL,包括4个中胚轴长度QTL、3个株高QTL、3     

大豆幼苗根系性状的QTL分析

为研究大豆幼苗期根系性状的遗传规律,以中豆29和中豆32构建的RIL群体为材料,在V2期测定水培幼苗根系性状(主根长、侧根数、根重、根体积和根冠比等)及相关性状(株重、茎叶重和下胚轴重等),以方差分析方法估算遗传参数,并采用复合区间作图法对大豆幼苗期根系等性状进行QTL定位。结果表明,在8个染色体上检测到20个根系及相关性状QTL,其中9个主效QTL位于第11和第14染色体,表型贡献率在10.5%~26.1%之间。在第11和第14染色体上,部分根系性状QTL与地上部性状QTL处于同一位置,其QTL的共位性与形态性状表型相关分析结果一致,反映了根系性状与地上部性状存在一定的关联。     

Improving Drought Tolerance of Rice by Designed QTL Pyramiding

Drought is the most important factor limiting rice yields in the rainfed areas of Asia. To overcome the problem, we developed a new strategy ＇designed QTL pyramiding＇ to more efficiently develop drought tolerant （DT） rice cultivars. In the first phase of this strategy, we developed large numbers of introgression lines （ILs） in elite backgrounds using backcross （BC） breeding, each of which carries multiple genomic segments for improved DT from a known donor. Then, we genotyped all ILs with SSR markers to track the genomewide pattern of introgression in the DT ILs of 16 BC populations derived from crosses between 2 recipients （IR64 and Teqing） and four different donors. X^2 tests and linkage disequilibrium analyses of introgression in the DT ILs revealed significant frequency shifts at many loci across the genome and non-random associations at the multilocus level as a result of selection for DT in the ILs, which led us to the discovery of putative genetic networks underlying DT in the ILs. The networks each containing all DT loci detected in ILs from a BC population showed some interesting features.     

向日葵高密度遗传连锁图谱构建及两种水分条件下芽期性状的QTL分析

干旱胁迫对向日葵发芽出苗有重要影响。以K55×K58组合衍生的187个F6重组自交系为材料,利用SSR、SRAP、AFLP标记构建向日葵高密度遗传连锁图谱,设置正常水分(CK)和模拟干旱(18%聚乙二醇PEG-6000)两种水分条件,调查9个芽期数量性状,PCR扩增株系,构建一张包含17个连锁群、1105个标记(368个SSR、368个SRAP和369个AFLP)的高密度遗传连锁图谱。该图谱覆盖基因组长度3846.0 c M,平均图距3.48 c M,连锁群长度147.6~295.5 c M,每个连锁群标记数10~165个。两种条件下检测到33个QTL,其中干旱条件下检测到发芽指数、发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重和胚根鲜重6个性状的14个QTL,可解释6.1%~14.0%的表型变异;正常水分(CK)条件下检测到发芽势、胚根长、胚芽鲜重、胚根鲜重、胚根干重和胚芽干重6个性状的19个QTL,可解释6.1%~25.8%的表型变异。两种水分条件下检测到Qefw5-1、Qefw5-2、Qefw5-4、Qrfw5、Qrfw10和Qrl9共6个QTL的遗传贡献率超过10%,此外,还检测到9个影响干旱胁迫与正常水分条件下性状差值的QTL,可能对抗旱性有直接贡献。这些QTL可为向日葵芽期抗旱分子设计育种研究提供重要参考。     

利用抗旱选择导入系定位向日葵产量性状QTL

干旱是造成向日葵减产的最主要因素之一。利用综合性状优良的自交系K55作为轮回亲本与抗旱自交系K58杂交构建回交导入系, 在干旱条件下进行单株产量筛选, 得到45个BC₃F₂抗旱定向选择导入系。通过全基因组SSR及SNP标记扫描, 以方差分析和基于遗传搭车原理的卡方检验对呼和浩特市及武川县两点、两种水分条件下的5个产量性状进行QTL检测。方差分析检测到的QTL根据不同环境下的表达情况分为三类, 第一类在两种水分条件下稳定表达, 包括武川的4个百粒重QTL及呼和浩特的2个单株产量QTL、3个单株实粒数QTL, 这些QTL可能对向日葵抗旱性有直接贡献; 第二类受干旱胁迫表达, 包括呼和浩特的30个和武川的27个; 第三类仅在正常供水条件下被检测到, 包括呼和浩特的38个和武川的64个。卡方检验检测到极显著位点274个。用两种方法共检测到一致性位点14个, 可能是与向日葵抗旱性相关的关键位点。本研究结果可为向日葵高效抗旱分子育种奠定基础并提供相关材料。     

水稻基部伸长节间性状与倒伏相关性分析及QTL定位

利用珍汕97B/密阳46 RILs群体及其构建的连锁图谱，对水稻株高和基部Ⅰ、Ⅱ伸长节间性状与稻株抗倒伏能力进行相关分析，并对基部Ⅰ、Ⅱ伸长节间性状进行QTL定位，共检测到加性效应QTLs 16个、加性´加性互作33对。估算了每个QTL的加性效应值和每对加加互作的上位性效应值，比较了QTLs的基因组分布。在第1染色体短臂和第     

水稻抗旱性相关性状的QTLs定位研究进展

本文从水稻抗旱性、根系形态性状、生理性状等方面,介绍了近年来水稻抗旱性及相关性状的数量性状基因定位(Quantitative trait loci,QTLs)的研究进展,并比较了不同群体和环境条件下所定位的抗旱性相关性状的QTLs位点、标记及其在染色体上的分布和特点,同时对水稻抗旱性相关性状QTLs的比较基因组学研究及应用基因工程进行水稻抗旱性研究进行了阐述。旨为我国水稻抗旱性遗传育种及基因组研究提供信息和理论依据。     

不同PEG-6000浓度处理下几种冷季型草坪草抗旱性比较研究

研究了3种冷季型草坪草的6个品种在PEG-6000模拟干旱胁迫条件下的生长表现和生理指标。结果表明：高羊茅的“家园”品种在干旱胁迫条件下具有较好的生长表现、在土壤中的根系分布最深、且能维持较高过氧化氢酶活性，表明其与其他供试品种相比具有较强的抗旱能力。     

水稻闭颖授粉QTL的初步定位分析

水稻闭颖授粉遗传位点的发掘旨在研究其闭颖授粉机制。本研究利用闭颖水稻品系RV2429为母本,开颖授粉水稻品系Koshihikari为父本杂交得到F1代,F1自交得到F2,以双亲本及F2为研究材料,对双亲本的粒型及花器官结构进行比较,推测出浆片体积增加较小是RV2429闭颖授粉的原因。统计F2群体的开花表型和基因型,通过QTL IciMapping 4.1软件分析,初步定位到4个与闭颖授粉相关的QTLs,qCL4.1(4.75%),LOD值为2.559 3、qCL6.1 (5.12%),LOD值为2.999 1、qCL11.1 (5.06%),LOD值为2.799 6和qCL12.1(4.77%),LOD值为3.052 1,分别在4、6、11、12染色体上。本研究结果明确了控制水稻闭颖授粉的新基因位置,为以后的精细定位提供了实验依据,为加快闭颖授粉的育种进程提供帮助,对抑制基因漂流具有重要意义。     

陆地棉产量相关性状的QTL定位

中棉所28和湘杂棉2号分别是以中棉所12×4133和中棉所12×8891配制而成的两个陆地棉强优势杂交种。以其F₂为作图群体,筛选6000多对SSR引物,利用两群体间27个共有多态位点,通过JoinMap 3.0软件整合了一张包含245个多态位点、全长1847.81 cM的遗传图谱。利用Win QTLCart 2.5复合区间作图法分别对两群体8个产量相关性状在F₂和F_2:3中进行QTL定位,在中棉所28群体多环境平均值的联合分析中检测到16个QTL,三环境分离分析中检测到43个QTL;在湘杂棉2号群体分别检测到20个和66个QTL。在A3、D8、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,同时在两个群体中发现一些不受环境影响且稳定遗传的QTL。对考察的8个性状在两个群体中发现12对共有QTL,控制果枝数、衣分和籽指的QTL增效基因位点均来源于共同亲本中棉所12。综合分析推测中棉所12的育种价值主要是通过提高后代的结铃性来实现的。研究结果为棉花产量性状的分子设计育种提供了有用的信息。     

水稻近等基因系中5个抗旱主效QTL的验证

为了验证5个抗旱主效QTL的导入效果,将已精细定位的5个抗旱主效QTLs(DTY1.1,DTY2.1,DTY2.2,DTY3.1和DTY12.1)作供体建立近等基因系,利用与5个QTL位点紧密连锁的16个SSR分子标记对导入抗旱主效基因的23份家系进行目标QTL检测。结果显示,利用6个标记同时检测,获得携带DTY3.1 QTL的家系5株;利用2个标记同时检测,获得携带DTY12.1 QTL的家系5株;其他3个QTL位点未检测到目标QTL的家系;没有同时获得具备不同抗旱QTL的家系。相比较而言,携带DTY3.1 QTL以Apo为供体及携带DTY12.1 QTL以Way Rarem为供体导入效果更好。这些抗旱家系的获得,为抗旱品种的选育提供了新的抗旱基因来源。