分子标记辅助选择的修饰回交聚合育种方法及其在棉花上的应用

修饰回交育种法是将杂种品系间杂交和回交方法结合起来,用于棉花多个优良性状聚合的育种改良方法。随着分子标记技术日益完善地用于育种的选择中,我们提出了分子标记辅助选择的修饰回交聚合育种方法。它以生产上推广或即将推广的品种为轮回亲本,将修饰回交育种法和分子标记辅助选择育种相结合,同时对轮回亲本的遗传背景和     

新疆陆地棉遗传连锁图谱构建及叶绿素含量和光合速率的QTL定位

[目的]研究新疆陆地棉叶绿素含量和光合速率的QTL定位,为陆地棉高光效分子标记辅助选择育种提供理论指导.[方法]以高光效的陆地棉品系ZX1789和低光效陆地棉品系E563号组配衍生的(ZX1789×E563)F2和F2∶3家系为材料,应用复合区间作图法,对F2∶3家系的叶绿素含量、光合速率进行QTL定位.[结果]构建了包括9个连锁群、标记间平均距离14.7 cM、全长为587.3 cM的遗传连锁图谱,约占棉花基因组的11.6;.检测到1个与叶绿素含量相关的QTL,位于第19号染色体,可解释表型变异的21.25;,检测到2个与单叶光合速率相关的QTLs,分别位于第9、20号染色体,可解释表型变异的8.39;、14.52;.[结论]检测到与陆地棉叶绿素含量、光合速率性状相关的QTL标记位点,有利于新疆陆地棉高光效辅助选择育种,为进一步提高育种效率打下基础.     

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。     

玉米籽粒主要品质性状的分子遗传研究进展

玉米是全球最主要的粮食作物之一,提高玉米籽粒品质是当今世界玉米育种领域高度关注的问题。因为传统常规育种方法具有育种时间长且转化率低等限制因素,所以解决这一问题最经济有效的方法就是利用分子标记进行辅助选择育种。为了给今后玉米品质性状的分子设计育种提供参考,本研究总结了国内外玉米籽粒品质性状的QTL定位、分子标记辅助改良和候选基因克隆及转基因技术应用的相关研究进展。指出玉米优质基因资源的利用还不够充分,现有分子标记技术在玉米育种中的应用还不够广泛,今后应改进育种方法和品质鉴定技术,以缩短玉米育种周期。     

不同水分环境下玉米叶面积QTL定位及候选基因分析

玉米叶面积的大小及分布特征不仅影响其光合效率、蒸腾速率,而且与其耐旱性、耐密性、抗倒伏性及产量形成紧密相关。深入剖析不同水旱环境下玉米不同生育时期不同叶位叶面积的分子遗传机理对玉米耐旱高产新品种的选育具有重要意义。本研究以构建的2套F_2∶3群体为试材,在8种水分环境下,采用复合区间作图法（CIM）和基于混合线性模型的复合区间作图法（MCIM）对玉米相应叶（V₁₈时期第10片叶、R₁时期穗三叶）叶面积进行单环境和多环境联合QTL分析;参考玉米基因组B73 RefGen_v3挖掘稳定表达的QTLs （sQTLs）区间内的候选基因,并对其进行功能分析。结果表明,采用CIM法,单环境下2个生育时期2套F_2∶3群体间总共定位到了7个玉米相应叶叶面积QTLs,主要受显性（81.0%）、部分显性（14.3%）和超显性（4.7%）等遗传效应的调控,其中在干旱环境下定位到了5个QTLs。采用MCIM法,在2套F_2∶3群体间总共检测到6个相应叶叶面积的联合QTLs,其中1个表现为显著的QTL与环境的互作（QTL×E, Bin 2.08~2.09）,1对QTLs （Bin 1.08~1.10与 Bin 2.08~2.09）参与了显著的加性与加性（AA）上位性互作。结合CIM和MCIM法进一步分析在2套F_2∶3群体间检测到了6个sQTLs,其分别位于Bin 1.08~1.10、Bin 2.08~2.09、Bin 4.08~4.09、Bin 6.05、Bin 8.03和Bin 10.03处,并在这些sQTLs区间内确定了12个玉米叶发育相关候选基因。采用生物信息学,总共收集了75个玉米叶发育相关候选基因,通过系统进化树分析表明,这些候选基因划分为3大进化分支,且上述检测到的12个候选基因分布于这3大进化分支上。这些结果为系统地解析玉米不同生育时期不同水旱环境下相应叶叶面积的分子遗传机理提供理论依据,检测到的sQTLs可作为叶面积改良的重要染色体区段,检测到的候选基因为其进一步克隆、功能分析及育种应用提供了信息参考。     

杜仲杂交子代优良单株分子标记辅助选择

在杜仲高密度遗传连锁图谱的构建和重要数量性状的数量性状基因座(QTLs)定位的研究基础上,利用已定位的分子标记对41株杂交子代优良单株进行检测,依据优良单株表型值与对应分子标记效应值或标记组合效应值之和的相关性分析结果,筛选出检测效率较高的分子标记或标记组合用于分子标记辅助选择。同时结合表型选择,选出不同目标性状表现良好的优良单株。筛选得到6个检测效率较高的分子标记或标记组合:与树高相关的分子标记(DZ200-350)、与地径相关的分子标记组合(em15me23-360和em12me11-300)、与产叶量相关的标记(em31me26-160)、与杜仲胶含量相关的标记(em49me3-150)、与绿原酸含量相关的标记(em10me28-170)和与芦丁含量相关的标记(em7me28-240);通过优良单株4~6年生表型性状不同年龄间的相关性分析结果,确定杜仲早期表型选择以植株达到6年生为宜;分子标记辅助选择与表型选择在不同性状中检测结果一致的优良单株均占55%以上,最高可达90%。分子标记辅助选择与表型选择在不同性状检测结果的较高一致性,间接验证建立的分子标记辅助选择体系的选择高效性。建立的分子标记辅助选择体系,对加速杜仲育种进程具有重要意义。     

棉花早熟性QTL定位研究进展

运用各种分子标记技术和数量性状基因的定位方法,将控制棉花早熟性状的基因定位到相应的遗传连锁图谱或染色体上,为目前及今后短季棉育种提供了理论依据。综述了近年来棉花早熟性QTLs定位研究的最新进展,并对研究中存在的主要问题进行了分析和展望。     

绒山羊绒毛品质遗传研究进展

绒毛品质不仅影响绒山羊养殖的经济效益,还影响绒毛纺织品的质量。近年来,随着产绒量的提高,绒毛品质有下降趋势,为了提高生产效益,在生产过程中提高绒毛品质势在必行。绒毛品质是绒山羊育种中重要的选择参数,而控制绒毛品质的主要性状是数量性状,通过数量遗传学和分子遗传学寻找控制数量性状的主效基因,从而研究其生长机理和控制绒毛生长的基因的表达机制。作者综述了近年来有关绒毛品质的研究成果,其中包括通过表型选择来提高绒毛品质,且找到控制绒毛品质性状的HOX、BMP、KAP基因和色素基因等,还有寻找控制目标性状相应的QTL和对不同序列的SNPs进行GWAS分析,通过基因型的选择来提高绒毛品质,这些研究为提高绒毛品质奠定了理论基础,也为今后研究绒毛品质的遗传因素提供借鉴。     

水稻垩白性状的遗传研究进展及遗传改良策略

垩白是评价稻米外观品质的重要指标,培育垩白度较小和垩白粒率较低的水稻(Oryza sativa L.)品种是水稻育种研究的重要目标之一。垩白属于复杂的数量性状,受多基因控制,而且易受环境条件影响。近10年来,在水稻12条染色体上定位了近百个与垩白相关的QTL。对控制垩白性状的QTL特别是能稳定表达QTL的定位研究、垩白相关基因的克隆以及垩白性状与其他农艺性状的关联等方面进行了综述,提出了通过分子育种技术并结合表型鉴定技术培育优质稻品种的策略。     

利用高密度 Bin 图谱定位水稻叶绿素含量 QTL

【目的】探索水稻叶绿素含量及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效、高光效的水稻品种培育提供新的标记区段。【方法】以珍汕 97× 明恢 63 重组自交系 RIL（F11）113 个家系为 QTL 分析的试验材料,在大田栽培条件下,以施氮量为主区、家系为裂区,设计低氮处理（不施氮肥）和正常氮处理（纯氮130、135 kg/hm2）,分别于水稻移栽后 30 d 测定 1.5 叶的 SPAD 值,于抽穗期测定剑叶的 SPAD 值。利用包含1 619 个 Bin 标记的高密度遗传图谱,使用 IciMapping V3.4 软件和完备区间作图法,定位控制水稻叶片叶绿素含量的 QTL。【结果】在两年、两个氮处理和两个发育时期共检测到 15 个调控叶片叶绿素含量的 QTL,分别分布在第 1、2、3、6、7、10、11 号染色体上。单一 QTL 贡献率为 1.21%~40.74%。通过物理位置比较,发现其中 6个 QTL 已经被克隆或与前人定位到的叶绿素含量相关位点在同一区间。其中,在第 6 染色体的 8.45~9.12 Mb 处定位到 1 个调控抽穗期剑叶叶绿素的位点,命名为 qHDCHL6-1,该位点在两年和两个氮处理下均被检测到,贡献率为 1.55%~28.01%。结合功能注释,共筛选到 4 个与叶绿素代谢密切相关的基因,分别为 LOC_Os06g15370（OsNPF3.1）、LOC_Os06g15420（OsAS2）、LOC_Os06g15620（GAST）和 LOC_Os06g15590,其中前 3 个基因已被鉴定克隆。【结论】共检测到 15 个控制水稻移栽后 30 d 和抽穗期叶片叶绿素含量的 QTL,鉴定了 1 个稳定表达的 QTL 位点 qHDCHL6-1,在该区间筛选到 4 个候选基因。