水稻重要农艺性状的QTL分析和主效QTL近等基因系的构建

水稻许多重要农艺性状都是数量性状,水稻遗传改良的大部分工作就是改良这些数量性状。1980年以后,随着分子标记的出现,水稻高密度遗传连锁图谱的大量绘制,各种作图群体的迅猛构建,功能强大的各种统计学软件的快速开发,全基因组序列测序的完成,特别是多个QTL精细定位和先后克隆,使得我们对数量性状的认识得到了长足的进步,QTL的研究正在走进新时代。     

水稻幼苗根际联合固氮能力的QTL定位

以珍汕97明恢63杂交组合的重组自交系(RIL)群体的241个株系和高效固氮菌株W12以及固氮菌株FY为材料,在严格限菌条件下,利用改进的SpermosphereModel技术,测定RIL群体及其亲本与两个固氮菌株的联合固氮能力表型值。采用MAPMAKER/QTL软件对获得的表型性状进行QTL定位分析,在第2染色体上,检测到控制与W12联合固氮能力(W12.NFA)和与FY联合固氮能力(FY.NFA)的QTL各1个;前者位于标记区间RM208～RM207,后者位于标记区间R712～RM324。分别对这两个QTLs的等位标记RM208与R712作单因子方差分析,得W12.NFA在RM208不同标记基因型间差异的F值为8.28,达0.0044显著性水平;FY.NFA在等位R712不同标记基因型间差异的F值为13.81,达0.0003显著性水平。显然,本研究检出的控制固氮菌株W12和FY与水稻根际联合固氮能力的QTL是相互独立的。     

4个物种CCT结构域基因家族的序列进化分析

通过分析4个完成测序和注释的植物基因组,系统地分离鉴定了97个水稻、玉米、高粱和拟南芥的CCT结构域基因,并对相应蛋白质的结构和基因之间的系统演化关系进行了分析。结果表明:CCT结构域基因的蛋白质结构和特性在不同物种之间具有广泛的变异;不同基因组中CCT结构域基因通过染色体复制扩展了基因家族成员。根据其CCT结构域分为4组,其中1个亚组集中了绝大部分的禾本科CCT结构域基因,该亚组基因可能特异参与了禾本科作物开花时间的调控。基因家族成员的扩展,蛋白质结构的改变以及基因表达模式的变异共同导致了CCT结构域基因家族成员在物种间和物种内的功能分化。     

利用染色体片段代换系定位水稻主效抽穗期QTL

从日本晴/明恢63染色体片段代换系中筛选到1个抽穗期分离家系BC3F2,调查该家系327个单株,发现单株抽穗期呈明显双峰分布,晚抽穗和早抽穗单株比例符合3∶1的分离比,表明抽穗期受1个主效QTL qHd-3控制.利用极端集团混合法筛选到标记RM416在2个DNA混合池中有多态性,单因子方差分析证明了标记RM416和qHd-3连锁.在引物RM416附近20 cM继续筛选多态性标记,对BC3F2群体进行基因型分析,构建局部连锁图.通过QTL分析,qHd-3被定位在IDL01-RM5995,与2个标记的遗传距离分别为5.3 cM 和1.5 cM,它可以解释表型变异的62.9%.在同一区间内还检测到控制每穗颖花数微效QTL qSpp-3和分蘖数微效QTL qTn-3.     

基于水稻QTL定位分析预测单穗粒重最优基因型

选择符合需要的基因型个体是育种实践中的重要环节,而理想基因型的预测则又是其前提。本文以水稻“珍汕97B×明恢63”的F₁杂种（汕优63）所衍生的永久F₂群体为材料,对单穗粒重进行了QTL定位分析,并对不同环境下单穗粒重的最优株系（SL）和最优杂种（SH）的基因型及其遗传效应值进行了预测。结果表明,QTL定位分析共检测到9个与单穗粒重相关的QTL,其中7个具有环境互作效应;上位性是控制水稻单穗粒重遗传变异的一个重要的遗传组分。最优基因型预测显示,不同环境下最优株系（SL）与最优杂种（SH）的基因型及遗传效应值不同。在两个环境中,SH的遗传效应值都是最高的。因此,SH将能够充分挖掘单穗粒重的最大潜力。9个QTL全为杂合或全为纯合均不是最佳选择,预测得到的SH有近一半的QTL是纯合基因型。同时讨论了在育种中获得SL和SH的途径。     

水稻永久F2群体抽穗期QTL的上位性及其与环境互作效应的分析

利用源于杂交水稻汕优63的重组近交系（RI）,进行系间随机交配构建了水稻永久F2（IF2）群体。采用QTL作图软件QTL Mapper 2.0对IF2群体的抽穗期性状进行了分析,共发现了21个QTLs,分布于10条染色体上。对抽穗期QTL的加性效应,显性效应,加×加、加×显、和显×显上位性效应进行了估计,对遗传主效应与环境的互作效应做了预     

水稻汕优63重组自交系重要农艺性状的QTLs和互作分析

利用水稻（Oryza sativaL.spp.indica)汕优63重组自交系群体241个株系，进行了株高，抽穗期，产量和产量构成因子等9个重要农艺性状分析，定位了这些数量性状的基因位点（QTLs）。结果表明，这些性状在重组自交系群体中均存在双向超亲分离，其分布接近正态分布，共检测到45个主效QTLs和47对互作QTL位点影响上述9个性状，贡献率为2．83％－28．46％，第7染色体C1023－R1440区间为最适跃区段，同时检测到5个性状的主效QTL与3个性状的互作有关，为典型的一因多效现象，为分析水稻杂种优势和分子标记辅助选择提供了理论基础。     

水稻顶部三叶与穗重的关系及其QTL分析

 摘要: 对水稻汕优63重组自交系群体顶部3张叶片的长、宽、重和单穗重等10个性状进行了相关分析和QTL定位。穗重与9个叶片性状存在极显著的正相关，其中与倒2叶重的相关系数最大，剑叶重次之。所有性状在重组自交系群体中均存在双向超亲分离，接近正态分布。共检测到44个主效QTL和43对双位点互作影响上述10个性状。主效QTL分布于水稻的除第8染色体外的其余11条染色体上，贡献率介于3.19%~26.23%；互作分布于水稻的12条染色体上，贡献率变幅为2.03%~8.93%。第2染色体的R2510-RM211标记区间同时检测到控制单穗重和倒2叶重的QTL，该QTL对超级稻株型育种具有应用价值。     

红花品种遗传多样性的SRAP分析

利用相关序列扩增多态性SRAP(Sequence-related amplified polymorphism)技术对8份国内不同来源以及8份国外不同国家的,共计16份红花栽培种进行遗传多样性分析。选用20对多态性较高的引物组合对材料进行PCR扩增,而后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,获得多态性条带。共获得354条清晰的条带,其中,135条为多态性条带,多态性比率为38.14%。遗传相似系数在0.3~0.9之间,平均相似系数为0.65,表明红花种内不同栽培种之间具有较高的遗传多样性和相似性。     

基于QTL定位的水稻有效穗数杂种优势预测

以水稻杂交组合珍汕97B×明恢63所衍生的永久F2（IF2）作图群体为遗传材料,采用QTLNetwork 2.0定位软件对有效穗数进行了QTL分析,共检测到8个QTL,分布于6条染色体上。同时根据有效穗数的QTL遗传效应,估算了F1、F2和F3三个杂种世代的有效穗数杂种优势,在预测普通杂种优势的同时,也对环境互作杂种优势进行了预测。上位性QTL对有效穗数杂种优势的形成有重要的贡献。表明基于QTL定位结果的杂种优势预测方法有助于分子标记辅助选育强优势组合。