水稻外观品质性状和千粒重的QTLs分析

通过以明恢63和优质泰国香米KDML105两个籼稻品种为亲本杂交的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)群体,构建包含134个简单重复序列标记(SSR)的遗传连锁图谱.2009、2010年对水稻(Oryza sativa L.)的粒长、粒宽、粒形、粒厚、腹白率、心白率和千粒重进行数量性状位点(QTL)定位.2009年检测到16个QTLs,其中粒长、粒宽、粒形、粒厚、腹白率、心白率和千粒重分别检测到2、2、1、1、1、1和8个QTLs,单个QTL可解释表型变异的4.43％～ 13.06％.2010年检测到19个QTLs,其中粒长、粒宽、粒形、粒厚、腹白率、心白率和千粒重分别检测到2、3、3、2、3、3和3个QTLs,单个QTL可解释表型变异的6.04％～24.31％.千粒重qTGW-3和qTGW-6-2在2009、2010年两年中均被重复检测到,qTGW-3在两年中分别可解释表型变异的13.06％和7.12％,qTGW-6-2在两年中分别可解释表型变异的7.66％和14.56％.     

利用重组自交系群体定位水稻品质相关性状的QTL

以川香29B和中国香稻构建的重组自交系群体为材料,通过建立144个SSR标记连锁遗传图谱,采用复合区间作图法对水稻外观品质和蒸煮食味品质的相关性状进行了数量性状基因定位。共检测到了45个与水稻粒长、粒宽、长宽比、垩白率、直链淀粉含量、糊化温度相关的QTL,分布在水稻的第1、2、3、4、6、7、9、10、12染色体上,其中有9个QTL的效应被重复检测到。     

粳稻粒重与稻米外观品质的相关性

对外观品质优质的小粒粳稻品系与大粒大垩白粳稻品系的杂交F2及BC1F1代植株谷粒性状与外观品质性状的关系进行了分析。结果表明,粒重与垩白呈显著正相关,粒宽对外观品质的影响最大;杂种后代出现了外观品质达到优质小粒亲本水平,且干粒重比优质小粒亲本高5．4g的单株;干粒重超过32．0g的单株,外观品质均未达到国家3级优质稻谷标准;用优质亲本回交,有利于提高杂种后代优质单株的出现机率。     

优质水稻品种产量性状与品质性状的相关性分析

优质水稻品种产量性状与品质性状的相关性分析研究结果表明,稻米品质随产量的提高而下降,产量提高虽然能提高稻米的加工品质,但是外观品质、营养品质和食味下降。     

盐胁迫下水稻稻米外观品质性状的遗传分析

应用前人的基因型×环境互作的加性、显性遗传模型(ADE),在盐胁迫条件下,对水稻稻米外观品质性状进行遗传效应分析,结果表明:①水稻稻米的外观品质性状普遍存在基因加性效应和显性效应,以及基因型×环境互作效应.但不同性状的加性效应和显性效应所起的作用有所不同;③不同性状的遗传率大小不同,所受环境的影响也不同.外观品质性状的遗传率都以普通狭义遗传率为主,互作狭义遗传率较小;③谷粒长、谷粒宽、糙米宽、糙米长、糙米厚和糙米率等性状在盐胁迫条件下,有比较稳定的遗传表现.     

重组自交系稻米品质性状的相关性分析及QTL定位

[目的]分析重组自交系稻米品质性状的相关性,并对其进行数量性状座位(QTL)定位,为水稻品质性状遗传改良提供理论依据.[方法]以珍汕97B、柳沙油占202及二者杂交构建的174个重组自交系群体为材料,对12个稻米品质性状进行相关性分析和QTL定位.[结果]3个稻米碾磨品质性状(出糙率、精米率和整精米率)间均呈极显著正相关(P<0.01,下同).6个稻米外观品质性状中,除粒长与垩白率、垩白度和透明度间无显著相关性(P>0.05)外,其他性状间均呈极显著正或负相关.3个稻米蒸煮食味品质性状中,胶稠度与直链淀粉含量和碱消值呈极显著负相关.碾磨品质性状、外观品质性状和蒸煮食味品质性状间也存在不同程度相关性,如垩白粒率和垩白度与除粒长外的其他9个性状呈显著(P<0.05,下同)或极显著相关等.在第5和第6染色体上共检测出出糙率、精米率、粒宽、长宽比、垩白率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度和碱消值9个性状的11个QTL,其中9个QTL的表型变异贡献率大于10%,为主效QTL,且显著或极显著相关性状的QTL定位区域存在趋同现象.[结论]重组自交系群体12个稻米品质性状存在互作效应,与QTL定位结果相互印证.鉴定所得主效QTL可用于水稻稻米品质相关性状的遗传改良.     

水稻重组自交系群体农艺性状遗传变异及产量分析

为了解水稻主要农艺性状的遗传变异,揭示水稻在生长过程中不同性状间的相互作用及农艺性状对产量的影响,以昌恢121与9311为亲本构建的重组自交系(RIL)为材料,对其株高、生育期、有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、剑叶长、剑叶宽和单株产量等11个重要农艺性状进行了调查,采用简单相关分析、偏相关分析、多元逐步回归分析、主成分分析及通径分析等方法对11个重要农艺性状进行整理分析。结果表明在203个重组自交系群体中,上述的11个性状呈连续性变异,符合正态分布,且存在一定的双向超亲分离,表现出数量性状的特征,符合进行QTL定位分析的标准;水稻不同农艺性状间表现为一定的相关性,其中多种方法分析表明影响水稻产量的较大因素为有效穗数、千粒质量和每穗实粒数,因此在育种过程中要注重这三者的协调,同时要保证库源供给充分,以达到高产的目标。本研究初步探讨了水稻重组自交系的主要农艺性状及与产量的关系,为江西生态环境内水稻高产育种早期选择,高产品种特征提供了理论参考,有助于育种效率的提高。     

籼粳交重组自交系群体主要稻米品质性状分析

对由 191个家系组成的籼粳交组合 (密阳 2 3 /秋光 )构建的重组自交系群体的稻米品质性状在 2个年度中的表现进行了分析。结果表明 :碾磨品质、外观品质和蒸煮品质等 13个性状在重组自交系群体中都呈连续变异 ,同时存在双向超亲分离现象。表型相关分析显示 :糙米率、精米率和整精米率间均存在极显著的正相关。粒长、粒宽、长宽比、垩白率、垩白大小、垩白度和透明度等 7个稻米外观品质的成对性状间相关水平均达到显著或极显著。直链淀粉含量与碱消值呈极显著正相关 ,直链淀粉含量和碱消值与胶稠度的相关均不显著。同时 ,对碾磨品质与外观和蒸煮品质、外观品质与蒸煮品质性状之间的简单相关进行了分析。     

水稻区试品系品质性状分析

选取2010年黑龙江省第一积温区区域试验的21个水稻品系,分析了各性状达到部优一级米标准的达标率以及各品质性状间、品质性状与综合评价值间的相关性。结果表明：供试品系垩白度、粒长、直链淀粉的国家部优一级达标率很低,培育无垩白、直链淀粉含量低、粒长较长的品种是今后发展的目标。     

利用重组自交系群体检测水稻碾磨品质数量性状基因座

利用Asominori为母本,IR24为父本配制杂交组合,各代用单粒传法获得的稳定、性状差异较大71个家系的重组自交系群体为研究材料。在贵州省热量条件不同的2个不生态环境分别对RIL群体碾磨品质性状以及糙米率、整精米率进行QTL分析,结果表明:稻米碾磨品质是由多个QTL控制的,且易受环境的影响,无论是糙米率、整精米率都与环境有较大影响;该研究检测到第2染色体G1185-C1236区段内存在同时控制糙米率(BR)和精米率(MR)的QTL,因此该研究的结果可以为水稻碾磨品质的改良提供理论指导。     

水稻千粒重遗传分离模式初探

千粒重是水稻产量的重要构成要素。选用该性状差异较大的亲本,进行杂交,得F1代,再将F1代自交获得F2代,构建P1、F1、P2和F2世代,并对这4个世代的这个性状进行考查。利用亲本、F1和 F24个世代进行数量性状主基因＋多基因混合遗传分析,选出最适模型,并对模型的遗传估计值进行分析,从而得出相关结论。经检测这2个组合的千粒重遗传分离模式均属于C-0模式,且千粒重主基因遗传率为0.86％～0.97％,多基因遗传率为68.06％～80.33％,两者合计的遗传率为68.92％～81.30％。     

利用水稻重组自交系进行配合力遗传分析

以明恢63与B5和中国香稻构建的重组自交系为材料,结合分子标记辅助选择恢复基因(Rf3/Rf4)和B5来源的抗稻飞虱基因(Bph14/Bph15)共获得17个恢复系,分别与3个野败型细胞质雄性不育系杂交,采用NCⅡ遗传交配设计,分析了9个农艺性状的配合力、遗传力和相关关系。结果表明:除单株有效穗数外,其他性状的一般配合力均达极显著水平,生育期、每穗实粒数和结实率的特殊配合力差异达到极显著水平。9个性状加性效应占主导地位。大多数农艺性状受不育系影响比较大,仅株高和结实率受恢复系的影响较大。大多数农艺性状的广义遗传力和狭义遗传力均大于60%,仅单株有效穗数和单株产量性状的广义遗传力和狭义遗传力小于50%。单株产量的一般配合力与单株有效穗数、每穗实粒数和结实率的一般配合力呈显著或极显著正相关。播始历期、穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重等性状的一般配合力与其表型值间的相关达到显著或极显著水平。     

玉米重组近交系的高质分析

本研究以自交系掖478、丹340及其衍生的345个F_(3:4)重组自交系(RIL)为材料,对该群体穗长(EL)、穗粗(ED)、穗行数(KRE)、行粒数(KRN)、干籽重(DSW)、百粒重(100-GW)等6个重要穗部性状进行方差、相关性分析,正态性检测。结果表明:除100-GW外,其他各性状在345个家系间存在真实的遗传差异;F_(3:4)家系的6个主要穗部性状均表现出数量遗传特点,其平均值接近双亲平均值,有一定数量的双向超亲家系,是一个适合遗传作图的理想群体。     

水稻直链淀粉含量与籼粳分化度的QTL及其相互关系研究

用Asominori/IR24重组自交系（RIL）为材料,对控制稻米直链淀粉含量和籼粳分化度的QTL进行了分析,检测到了5个控制直链淀粉含量的QTL（Am1-Am5);分别位于第1,7,8,9,12染色体上,贡献率分别为16．65,13．2％,17．1％,13．2％,14．6％;Aml,Am3,Am5的遗传正效应等位基因来源于IR24,Am2,Am4的遗传正交应等位基因来源于Asominori。同时检测了到了5个控制籼粳分化度的QTL（Ij1-Ij5),分别位于第1,2,11染色体上;贡献率分别为21．95,21．4％,13．4％,25．0％,14．5％;其遗传正效应等位基因来源于Asominori。另外通过稻米直链淀粉含量与灿粳分化度相互关系分析发现两者之间没有密切联系。     

播期对杂交稻千粒重的影响

为水稻高产栽培合理播期选择提供依据,以45个四川盆地宜栽杂交稻品种为材料,采用分期播种试验,对不同播期条件下杂交稻的千粒重进行分析。结果表明:不同播期条件下,杂交稻千粒重存在较大差异,千粒重均值在T_3(5月3日播种)最大,达32.17g,在T_7(5月31日播种)最小,为30.29g,T_3较T_7高出6.21%。随着播期的推迟,参试品种千粒重整体表现出先增后减的趋势;不同粒重类型杂交稻品种对播期的反应有所不同,轻粒型、中粒型和偏重粒型杂交稻品种的千粒重整体表现出先增后减的趋势,重粒型杂交稻品种的千粒重表现出递减的趋势。在只考虑千粒重的前提下,杂交稻整体最适播期为5月3日,其中,重粒型(D)杂交稻的播期宜早不宜晚。     

棉花自交系农艺性状的遗传相关性和通径分析

通过对20个棉花不育繁殖自交(品)系的10个农艺性状的相关性和通径分析.结果表明:铃数是决定棉花单株皮棉产量的最主要的因素,它与单株皮棉产量的相关系数和通径系数分别为0.911 1和0.835,铃重与单株皮棉产量的相关系数和通径系数分别为0.459 6和0.435,紧随其后.在棉花育种过程中,根据各农艺性状对单株皮棉产量影响的大小并参考各农艺性状之间的相互作用可选育出皮棉产量高的单株.     

利用重组自交系群体定位不同温度条件下玉米种子发芽性状的QTL

以基于豫82×沈137和豫537A×沈137构建的2个重组自交系群体的420个家系为材料,借助SNP分子标记遗传连锁图谱,利用复合区间作图法定位了发芽率(GP)、发芽势(GE)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)、苗长(SL)、幼苗干质量(SDW)、根干质量(RDW)7个种子发芽相关性状的QTL。结果表明,基于豫82×沈137的重组自交系群体检测到24个QTLs,分布在1、2、3、5、6、7、10染色体上,单个QTL解释性状遗传变异的5.61%~11.01%;基于豫537A×沈137的重组自交系群体检测到40个QTLs,分布在除第2染色体外的其余9条染色体上,单个QTL解释性状遗传变异的5.39%~11.92%。通过元分析方法将64个原初QTLs中的25个(39.1%)整合进6个mQTLs,分别分布于第3、5、7、10染色体上,每个mQTL平均包含4.17个QTLs,分别参与2~4个性状的调控,其中,mQTL3-2包含了7个QTLs,参与对VI、SDW、RDW、GE等4个性状的调控。确定了位于6个mQTLs对应标记区间的35个候选基因,主要参与种子萌发、氧化还原代谢途径、信号传导、逆境抵御等生物学过程。     

RTM-GWAS方法应用于大豆RIL群体百粒重QTL检测的功效

【目的】为全面解析大豆重组自交系群体中调控百粒重性状的QTL体系,将限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法(RTM-GWAS)和不同定位方法进行比较、优选,为后续候选基因体系探索及分子标记辅助育种设计提供依据。【方法】利用以科丰1号和南农1138-2为亲本衍生的重组自交系群体NJRIKY的427个家系,通过由全基因组39 353个SNP构建的3 683个SNPLDB标记及3个环境下的百粒重表型数据,选用复合区间作图法(CIM)、基于混合线性模型的全基因组关联分析方法(MLM-GWAS)和RTM-GWAS 3种方法检测百粒重QTL,通过QTL数目和总的表型变异解释率比较检测功效,挑选最佳定位结果进行NJRIKY群体中的百粒重遗传体系解析。通过候选基因体系的功能注释,挖掘调控大豆百粒重的生物学途径。【结果】科丰1号与南农1138-2的百粒重差异较大,多环境平均数分别为9.0和17.9 g,遗传变异系数为12.4%,遗传率为85.4%,适用于百粒重性状的遗传解析。比较3种方法定位结果表明RTM-GWAS方法表现最佳,检测QTL数目最多(57个),解释表型变异最多(70.78%)。而CIM仅检...     

大豆重组自交系群体NJRSXG百粒重超亲分离的遗传解析

【目的】解析大豆重组自交系中百粒重的QTL及其等位变异效应,探究重组自交系中百粒重存在超亲分离的原因,为进一步培育不同类型百粒重大豆提供遗传依据。【方法】利用以先进2号和赶泰2-2为亲本衍生的重组自交系群体NJRSXG为材料,在2009-2011年共5种环境下测定百粒重表型数据,建立具有400个SSR标记的遗传图谱,选用QTLNetwork V2.1软件中混合模型区间作图方法（mixed model based composite interval mapping,MCIM）对表型数据和基因型数据进行大豆百粒重QTL定位研究。在定位结果基础上,分析每个重组自交系群体中每个家系百粒重QTL等位变异类型,建立百粒重QTL-allele矩阵。【结果】5种环境试验的平均结果,亲本先进2号和赶泰2-2的百粒重分别为16.92和14.14g,重组自交系百粒重变幅为12.09-25.01 g,存在超亲分离,多环境下遗传变异系数（genotypic coefficient of variation, GCV）为16.06%,遗传率为96.17%。利用MCIM方法联合5环境原始数据,总共检测到10个加性QTL和9对上位性QTL,10个加性QTL的表型变异解释率变幅为0.69%-14.93%,其中Sw-05-2、Sw-08-1、Sw-12-1和Sw-17-1的表型变异解释率较高,分别为6.91%、14.93%、7.80%和5.01%,Sw-13-3为以往未见报道并兼具加性和上位性效应的位点。上位性QTL的表型变异解释率较小,变幅为0.31%-3.44%,其中Sw-e4的表型变异解释率最高。联合多环境方差分析和QTL定位结果,解析大豆百粒重的遗传结构,发现加性QTL累积贡献了47.91%表型变异,上位性QTL累积贡献13.06%表型变异,未检测出的微效QTL累计解释了35.20%的表型变异。在定位的同时,获得了QTL等位变异的效应,分析重组自交系及其亲本中百粒重QTL等位变异的组成,建立了NJRSXG的百粒重QTL-allele矩阵;两亲本分别具有7对和3对加性增效等位变异,属互补型组合;矩阵中没有一个重组自交家系包含所有减效等位变异或增效等位变异,表明重组自交家系具有进一步改良的潜力;大粒型家系具有较多增效等位变异,小粒型家系具有较多减效等位变异;说明百粒重位点间的重组是产生超亲家系的重要原因。【结论】利用重组自交系群体能够产生超亲分离家系;联合多环境数据检测到10个加性QTL和9对上位性QTL;百粒重QTL位点间的重组是超亲分离的原因;重组自交家系间具有进一步重组的潜力。