杂交水稻稻米外观品质性状间相关性及遗传分析

用IR75589-31S、IR60、IR70和90个籼粳成分不同的株系进行不完全双列杂交,以获得的270个杂交组合为材料,对杂交稻米外观品质遗传及性状间的相关进行了研究。结果表明:垩白度、粒长、粒宽及粒长宽比间的相关系数均达极显著水平,粒长、粒长宽比与垩白度呈显著负相关,粒宽与垩白度显著正相关;粒长、粒宽和粒长宽比对垩白度的直接通径系数分别为-1.9409、2.1738和2.7805。杂交稻外观品质性状主要受遗传控制且遗传效应均以加性效应为主。粒长、粒宽和粒长宽比以种子加性效应为主,母体效应也起到一定的作用,垩白度主要受到种子效应和母体效应控制,同时还受到细胞质的影响。粒长、粒宽和粒长宽比三性状的狭义遗传率都在80%以上,其中以粒宽为最高,达89.90%,垩白度的遗传率相对较低,为72.94%。     

小麦粒形QTL元分析及候选基因预测

粒形是影响小麦籽粒产量和品质的重要参数,是由多基因控制的复杂数量性状。为发掘控制小麦粒形相关的真实主效数量性状位点(quantitative trait loci, QTL),本研究利用BioMercator 4.2软件,以小麦高密度分子标记遗传图谱为参考图谱,对来自不同遗传作图群体的113个控制小麦粒长的QTL和86个控制粒宽的QTL进行图谱整合、映射以及QTL元分析。通过建立QTL一致性图谱,获得18个控制小麦粒长和8个控制粒宽的一致性QTL(meta quantitative trait loci, MQTL)位点,置信区间最小可达到0.57 cM,主要分布在2B、2D、3A、3B、4B、5A、5B和7D染色体上。在5A染色体Xgwm293～Xgwm304和Xgpw2120～Xgpw2273a标记区间内,预测到7个与小麦粒长和粒宽相关的候选基因。本研究为小麦粒形QTL精细定位以及分子标记辅助选择育种提供理论依据。     

水稻特大粒种质BG1和优质恢复系华占的粒形基因研究及相关功能标记开发

【目的】特异种质资源的发掘与利用是水稻优质高产育种的重要手段之一。明确特大籽粒种质BG1（Big Grain 1）和育种上广泛配组的优质恢复系华占携带的部分粒形基因等位变异类型,并开发相应基因的功能标记,有助于加快粒形基因的育种应用,提高水稻粒形精准改良的效率。【方法】对BG1和华占中的9个主效粒形基因（GS3、qLGY3、qGL3、GW2、GW8、GW5、TGW3、TGW6、GS9）的目的片段进行测序分析。并根据GW2、GS3、qGL3、TGW3、TGW6、qLGY3、GW8和GW5的测序结果,开发了鉴定其基因分型的功能标记。【结果】与日本晴相比,特大粒种质BG1在检测的9个主效粒形基因中有5个表现为功能缺失型（gs3、GW8、gw2、tgw3、tgw6）,1个稀有等位变异（qgl3）和1个外显子可变剪切型（qlgy3）;与日本晴相比,华占在检测的9个主效粒形基因中有3个（gs3、GW8、GW5）存在差异。根据测序结果开发了GW2、GS3、qGL3、TGW3、TGW6、qLGY3、GW8和GW5的功能标记,并利用15个水稻种质进行检测,检测结果中除了TGW6 的标记TGW6-Del 仅可用于鉴定是否含有功能缺失型的等位变异tgw6外,另外7个标记均为可准确鉴定基因型。【结论】与日本晴相比,特大粒种质BG1中调控粒长的基因gs3、qgl3、qlgy3、tgw3、GW8和tgw6之间可能存在复杂的互作调控通路,而不是简单的效应累加,粒宽特征可能是gw2、GW8的累加效应。优质恢复系华占的细长粒形可能是gs3、GW5和 GW8的互作效应所致。本研究中开发的功能标记可以用于水稻分子标记辅助育种。     

玉米黄质的研究进展及展望

玉米黄质是天然的类胡萝卜素之一,因最先在玉米中被提取而得名。鉴于玉米黄质在预防老年性黄斑变性（致盲的主要原因）、白内障、心血管疾病和癌症等方面起着重要的作用,且人体自身不能合成它,只能从膳食中获得,人们开始对作物中的玉米黄质的研究重视起来。此文结合国内外最新的研究进展对玉米黄质的性质和来源,它的生理功能和生物合成以及玉米黄质的提取、测定方法和在食品工业等方面的应用进行了综述,并对目前富含玉米黄质作物的研究工作的重点做了展望。     

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

寒地粳稻粒宽在DH群体中遗传变异研究

以2个组合的DH群体,应用Choo和 Reibergs提出的模型及公式,研究了粒宽在寒地水稻在DH群体的遗传变异。结果表明,水稻粒宽的遗传变异分为两种遗传模式,第一种遗传模式为主效基因加微效多基因混合数量遗传;无主效基因互作。第二种遗传模式为多个主效基因加微效多基因混合数量遗传,主效基因间存在互作,为互补作用;粒宽在DH群体的遗传力为0.61;控制粒宽的基因为7.8-12.3对、平均9.9对。因此,在寒地花培品质育种中有目的对粒宽进行低世代严格选择,对提高粒重及选育适宜粒型的优异种质是十分有效的。