水稻穗颈维管束及其相关性状的遗传效应分析

以包括籼、粳不同类型的6个亲本按Griffing交配设计方法Ⅱ配制的15杂种F1为材料,采用加性-显性遗传模型分析水稻11个穗颈维管束及相关性状的基因效应。结果表明,11个穗颈维管束及相关性状的加性效应均达极显著水平,仅茎壁厚、单个大维管束面积、小维管束总面积和维管束总面积4个性状还存在显性效应,茎壁厚、单个大维管束面积、小维管束总面积的显性效应大于加性效应。籼、粳亚种维管束性状的遗传行为有明显差异,粳型亲本11个穗颈维管束及相关性状的加性效应均为负值。相关分析表明,穗颈粗和茎壁厚与穗颈维管束性状的加性效应呈显著正相关,可以通过对这2个性状的正向选择来达到间接改良穗颈维管束性状的目的。缙恢12号是改良穗颈维管束性状的优良亲本。     

不同水稻品种穗颈维管束性状及其相关研究

用石蜡切片法观察了６个不同水稻品种的穗颈节间维管束性状（大维管束数目、小维管束数目、穗颈粗度、节间横切面面积、髓腔面积、茎壁面积、茎壁／节间比、维管束总面积、韧皮部决面积、木质部总面积、韧皮部维管束比、单个大维管束面积、单个小维管束面积、大维管束总面积、小维管束总面积等１５个性状）。结果表明：不同品种之间在穗惩粗度、茎壁面积、维管束总面积、韧皮部总面积等１３个性状上存在显著或极显著差异;相关分析表     

水稻穗部性状与穗颈和倒二节间维管束数量关系的研究

利用51个粳稻品种（系）对穗部性状与穗颈和倒2节间维管柬数量进行了相关研究。研究结果表明,水稻不同品种（系）间穗颈的维管束数量存在较大变异。穗颈大、小维管束数量、第2节间大、小维管束数量与穗部性状存在一定的相关性。选择穗颈和倒2节间大、小维管束数量多,穗颈大、小维管束数量之比和穗颈与第2节间大维管束数量之比较低的类型,有利于改善穗部性状。     

水稻数量性状位点（QTL）定位研究进展

20世纪80年代以来，DNA标记技术的诞生给数量性状的遗传研究带来了革命性的变化。本文综述了近年来水稻QTL定位的研究进展。对水稻QTL分子标记辅助选择育种进行了探讨，并对今后QTL的研究方向提出了一些思考。     

大穗型水稻穗部性状的QTL定位

【目的】对大穗型水稻穗部性状的数量性状基因座(QTL)进行定位,为水稻超高产育种提供优质的种质材料。【方法】利用95个在双亲具有明显多态性的分子标记和213个由大穗型水稻材料lp1与9311构建的F2群体单株,采用完备区间加性模型作图法(ICIM-ADD)对穗长、每穗粒数和着粒密度3个穗部性状的QTL进行检测。【结果】共检测到5个穗部性状QTL,其中穗长QTL 1个,每穗粒数QTL 2个,着粒密度QTL 2个,分布于第3、4、6、10和11号染色体上。检测到的QTL LOD介于2.63~2.91,表型贡献率为7.42%~17.72%,贡献率大于10.00%的主效QTL有2个(qSSD-3-1和qPL-11-1),分别有2个和3个QTL的增效等位基因来源于大穗lp1和9311。【结论】定位得到的主效QTL qSDD-3-1和qPL-11-1可用于分子标记辅助选择育种,新的穗长QTL qPL-11-1可用于精细定位和克隆。     

基于掖478导入系的玉米产量性状QTL鉴定

 目的】鉴定玉米产量相关性状基因位点及包含有利等位基因的导入系,为了解产量性状形成的遗传基础及针对玉米自交系产量性状的分子设计提供参考和依据。【方法】以QB80和Qi319为供体亲本,掖478为轮回亲本,采用回交结合定向选择,分别构建含有61和72个家系的基础导入系群体。通过2年4点田间试验,利用完备复合区间作图进行产量及其相关性状的QTL（quantitative trait locus,QTL）分析。【结果】4个环境下,在QB80为供体的导入系群体中,共检测到9个性状的49个QTL;在Qi319为供体的导入系群体中,检测到9个性状的42个QTL。在2个及以上环境中均检测到的QTL有16个。同一性状在不同环境下所检测的QTL定位在相同的染色体区域,不同性状的QTL也定位在相同或临近的染色体区域,形成多个QTL富集区。2个群体所检测的QTL位点具有较少的一致性,说明2个供体材料中含有不同的有利基因位点。同时,导入片段中含有利基因的导入系,其相关性状明显得以改良,这些导入系可用于QTL聚合以改良掖478的产量相关性状。【结论】QB80较Qi319与掖478间的遗传差异更大,能检测更多的产量性状QTL;2个导入系群体中含有优良等位基因的导入系可用于QTL聚合改良掖478;QTL富集区是为产量性状基因的克隆提供可供参考的重要染色体区域。     

大豆产量相关性状的多年多点QTL分析

目前大豆和其他高产作物相比,相对产量偏低,提高大豆产量潜力是大豆育种的重要任务。产量是一个综合性状,受多个形态、生理以及农艺性状的影响。定位大豆产量性状QTL,具有重要的研究和应用价值。以美国大豆品种Charleston为母本,东北农业大学大豆品系东农594为父本及其F2:14代重组自交系的154个株系为试验材料,164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增,并构建遗传图谱。在两年同一地点下对亲本间表现多态的12个与产量相关的农艺性状进行了调查及QTL分析。产量相关性状包括荚数、荚长、荚宽、百粒重等。QTL检测结果表明,在两年的种植环境下,12个产量相关性状共检测到QTL 33个。每个性状的QTLs在两种环境下共检出个数1~9个不等,其中6个QTLs在2个环境下被检测到,它们受环境的影响较小,为较稳定的QTLs。其他产量QTLs只在单一环境下被检测到,说明产量相关QTLs与环境之间存在明显的互作。与国内外对应农艺性状QTLs检测结果相比,多个性状的QTLs位点均一致,说明QTLs检测准确率较高。利用分子标记遗传图谱,定位控制产量相关性状的QTL,为利用分子标记改良大豆产量潜力提供了有力手段。     

玉米穗部性状QTL定位

利用SSR分子标记构建的遗传连锁图谱对玉米的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗、秃尖长、200粒质量和穗粒质量等8个性状进行了基因定位.穗长检测到2个QTLs,分布于Ch1-1、Ch9连锁群;穗粗检测到7个QTLs,分布于Ch1、Ch1-1、Ch2、Ch4、Ch4-1、Ch6、Ch7连锁群;穗行数检测到6个QTLs,分布于Ch1、Ch2、Ch5、Ch6、Ch9、Ch10连锁群;行粒数检测到1个QTL,位于Ch9连锁群;轴粗检测到6个QTLs,分布于Ch1、Ch4、Ch5、Ch6、Ch7、Ch10连锁群;200粒质量检测到2个QTLs,分布于Ch7、Ch8连锁群;穗粒质量检测到3个QTLs,分布于Ch5、Ch6、Ch9连锁群.研究表明,穗部性状QTLs在玉米10条染色体上分布不均匀,呈现成簇分布现象;各个QTL位点上起增、减效作用的等位基因在高值亲本和低值亲本中的分布不均匀.     

水稻产量性状QTL定位研究进展

水稻许多重要的性状是由多基因控制的数量性状.分子生物技术的迅速发展和QTL定位方法的日趋完善,为水稻数量性状基因(QTL)的研究提供了基础.综述了数量性状基因座QTL(quantitative trait locus)定位的原理、定位群体和常用方法及分子标记在水稻产量性状基因定位中的研究现状,并对目前水稻产量性状QTL定位存在的问题和发展前景进行了探讨.     

水稻4个异交相关性状的QTL定位研究

利用由98个家系组成的Nipponbare/Kasalath//Nipponbare回交重组自交系(backcross inbred lines,BIL)作图群体(BC1F12),用复合区间作图方法(CIM),对水稻4个异交相关性状进行了QTL分析.结果表明,开颖角度检测到2个QTL,分别位于第 12 染色体的C1069-R1709和R270-G2140区间,共解释性状变异的18.51%,2个位点的增效等位基因均来自Kasalath.柱头外露率检测到1个QTL,位于第 3 染色体的C63-C563区间,解释性状变异的15.99%,增效等位基因来自Kasalath.单花开花历时检测到1个QTL,位于第9染色体的G385-R2272区间,解释性状变异的10.75%,增效等位基因来自Kasalath.包颈长检测到3个QTL,分别位于第3染色体的C136-R250、第5染色体的R521-C1230和第10染色体的R2194-R1629区间,共解释性状变异的39.40%,qPEL-5位点的增效等位基因来自Nipponbare,qPEL-3和qPEL-10位点的增效等位基因均来自Kasalath.     

稻米胶稠度基因位点的标记和分析

 以硬胶稠度 (GC)的 CT9993和中等胶稠度的 KDML1 0 5水稻品系杂交产生的 1 52个重组近交系 (RIL)为材料 ,用 RFLP、AFLP和微卫星 (SSLP)标记构建了 3张分子标记连锁图 ,以此对控制稻米 GC的数量性状位点 (QTL)进行了分析。结果表明 ,稻米 GC主要受位于第 3染色体的两个连锁位点控制 ,它们分别位于 R2 1 70左、右两侧 8.8c M和 1 7c M处。上述两个位点都以大于 1 6.0的 LOD值检测到。控制 GC的微效 QTL的数目则因连锁图的不同而异 ,约为 4～9个     

水稻产量及其相关性状的数量性状基因座分析

利用由98个家系组成的Nipp0onbare/Kasalath//Nipponhare回交重组自交系（backcross inbred lines,BIL)作图群体（BC1F9），以及混合线性模型的数量性状位点（QTL）定位方法，对水稻有效穗、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、干粒重、着粒密度和单株产量等7个重要农艺性状进行了QTL分析。共检测到分布在8条染色体上的26个QTL，其贡献率差异较大，在5．2％－49．2％之间，其中有4个QTL的贡献率超过30％，分别是控制有效穗的qPN-4、每穗颖花数的几个连锁群上。与其它研究结果比较表明，相关显的产量性状QTL往往分布在染色体上相同区域，并集中在少数几个连锁群上。与其它研究结果比较表明，主效QTL在不同群体中的重演性较好。     

控制水稻柱头外露率的数量性状基因座初步分析

为研究柱头外露率的遗传机理,用柱头外露率低的粳稻品种糯5号与柱头外露率高的籼稻品种优ⅠB构建包含190株的F2群体.在长沙对各单株进行柱头外露率调查,并用均匀覆盖水稻整个基因组的92个SSR标记构建连锁遗传图谱,进行控制柱头外露率的数量性状基因座QTL分析.结果表明,控制柱头外露率的3个QTL为qPES-2、qPES-5、qSPES-8,分别位于第2染色体的RM1285～RM12595、第5染色体的RM17952～RM18114、第8染色体的RM8020～RM7080,QTL的LOD峰值分别为3.54、4.79、3.85,解释的表型变异分别为10.1%、11.1%、9.0%,增效基因皆来源于高柱头外露率的亲本优ⅠB.研究并发现控制单边柱头外露率的QTL与总外露率的完全一致,第5染色体检测到的QTL是1个新的座位.     

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.     

基于重组自交系的水稻抗纹枯病QTL定位

本研究利用157个家系组成的大关稻/IR28重组自交系群体,采用牙签接种法,鉴定了亲本及157个重组自交系群体对水稻纹枯病的抗性。利用QTL Cartographer软件,对水稻纹枯病抗性基因进行检测分析。检测到qsb1、qsb2、qsb5-1和qsb5-2共4个QTL位点,分别位于第1、第2和第5染色体上,贡献率为10.41%~36.92%。qsb5-1的加性效应为负值,表明来自供体亲本IR28相应QTL使纹枯病病斑比值变小;qsb1、qsb2和qsb5-2的加性效应为正值,表明来自供体亲本大关稻相应QTL使纹枯病病斑比值变大。     

水稻剑叶光合性状的QTL分析

水稻剑叶全氮含量、净光合速率和蒸腾速率是影响生物产量的重要因子。利用[Nipponbare(粳稻)×Kasalath(籼稻)]×Nipponbare的回交重组自交系(Backcross recombinant inbred lines,BILs)群体在2005、2006连续两年对其剑叶抽穗后7 d的全氮含量、净光合速率、蒸腾速率进行数量性状基因座(Quantity trait locus,QTL)定位。结果检测到5个控制全氮含量的QTLs(qTLN-1、qTLN-3a、qTLN-3b、qTLN-9和qTLN-12),分布在第1、第3、第9、第12这4条染色体上,其LOD值为2.67~19.07,贡献率为2.33%~18.70%,其中qTLN-3a、qTLN-9、qTLN-12是新检测到的位点。在第6染色体上检测到1个控制净光合速率的QTL,LOD值为3.06,贡献率为4.73%;控制蒸腾速率的1个QTLqTr-10,其LOD值为6.59,贡献率为7.45%。同时还发现控制单个性状的QTLs存在上位性互作,因而利用相应的以Nipponbare为背景的全基因组染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体进一步剖析单个QTL效应,结果显示控制全氮含量的qTLN-3a、qTLN-9和控制净光合速率的qPn-6在不同环境下可以被重复检测到,且效应稳定。该结果将有利于光合功能基因的分子标记辅助(MAS)育种及其图位克隆。     

Mapping of QTLs for Nitrogen Use Efficiency and Related Traits in Rice( Oryza sativa L.)

Current rice production is usually guaranteed by applying large amount of chemical nitrogen fertilizers to paddy soils. The improvement of nitrogen use efficiency is of great importance not only in rice production itself but in environmental protection as well. In this study we performed a molecular marker-based genetic analysis of nitrogen use efficiency for biomass production (NUEp) and several other related traits in a recombinant inbred line (RIL) population, derived from a cross of the parents of Shanyou 63, the most widely cultivated indica hybrid in China. A total of 12 QTLs were detected using interval mapping with a LOD threshold of 2.0, among which one QTL controlling NUEp was located at the marker interval of Waxy-C1496 on chromosome 6, and the rest 11 QTLs associated nitrogen concentration and accumulation in rice plant were positioned on chromosomes 1, 2, 4 and 6, respectively. Correlation between NUEp and other traits was analyzed and the implications of the results with respect to the improvement of the hybrid rice were discussed.     

水稻穗长上位性效应和QE互作效应的QTL遗传研究

利用基于混合模型的QTL定位方法研究了由籼稻品种IR64和粳稻品种Azucena杂交衍生的DH群体在四个环境中穗长的QTL上位性效应和环境互作效应。结果表明上位性可能是数量性状的重要遗传基础，并揭示了上位性的几个重要特点。在本研究中，所有的QTL中只有两个没有参与上位性效应的形成，在参与上位性效应的QTL中，64.7%的QTL还具有本身的加性效应。因此传统方法对QTL加性效应的估算会由于上位性的影响而有偏。其它35.3%的QTL没有本身的加性效应，却参与了上位性互作，这些位点可能通过诱发和修饰其它位点而起作用。上位性的特点还包括，经常发现一个QTL与多个QTL发生互作；大效应的QTL也参与上位性互作；上位性互作易受环境影响。QTL与环境的互作效应比QTL的主效应更多次地被检测到，表明数量性状基因的表达显著地受到环境的调控。     

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%。