大豆凝集素(SBA)含量遗传分析与QTL定位

大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)为大豆中含量较高、作用较强主要抗营养因子之一,影响大豆食品和饲料安全,降低或去除大豆籽粒和产品中凝集素成为大豆食品和饲料工业亟待解决问题。文章以合丰45号(高SBA含量)×太平川黑豆(低SBA含量)杂交组合及衍生201个稳定株系组成的F78重组自交系(RIL)群体为试验材料,在3年(2011~2013)1个样点(哈尔滨)种植环境下对大豆凝集素含量作遗传模型和QTL分析。结果表明,SBA含量符合2对主基因+多基因混合遗传模型;利用134对多态性SSR引物扩增RIL群体,构建遗传图谱,对SBA含量相关作QTL分析。共检测到4个与SBA含量相关QTL,每个QTL均重复检出2次,稳定性较好,其中SbaHTC1-1(Satt139~Satt578)和SbaHTD1b-1(Satt537~Satt189)2个QTL位点两年检测结果加性效应值均达显著水平,且遗传贡献率较高,为主效QTL。利用分子标记遗传图谱,定位与SBA含量相关QTL,为改良大豆凝集素含量提供理论依据和技术支持。     

高异黄酮大豆的遗传育种及其应用研究进展

大豆异黄酮具有显著的保健、药理功能,为了推动高异黄酮大豆的育种及应用,本文对大豆异黄酮的保健和药理功能、大豆异黄酮含量的遗传分析、高异黄酮大豆的种质创新及品种选育、高异黄酮大豆高效栽培技术、大豆异黄酮的检测与提取及应用进行了综述。     

小麦RIL群体苗期根系性状的遗传分析

【目的】初步探究基于外来小麦资源构建的小麦重组自交系苗期根系性状遗传特性,为进一步选择和利用优异株系以及鉴定控制根系性状的等位基因提供参考。【方法】以EGA Wylie和苏麦3号为亲本构建的包含81个株系的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)为实验材料,在温室进行全营养液水培,对苗期根系的最大根长(maximum root length,MRL)、叶干重(leaf dry weight,LDW)、根干重(root dry weight,RDW)、总根长(total root length,TRL)、根平均直径(root average diameter,AD)、根体积(root volume,RV)、根表面积(root surface area,SA)和根尖数(number of root tips,RTN)进行测量及遗传分析。【结果】2次实验中,小麦RIL群体的8个测量性状变异较大,部分性状均呈正态分布或近似正态分布,表现出连续变异,受多基因控制;遗传力在0.45~0.8之间,主要受基因影响。RIL群体的MRL与RDW、AD、SA之间存在极显著的正相关(P0.01);LDW与RDW、AD、SA之间在存在极显著的正相关(P0.01);SA与AD、RV在两次实验中存在极显著的正相关(P0.01)。【结论】在该实验条件下,RV和SA对RIL群体的根系性状影响最大。     

荻和南荻杂交种F1群体主要农艺性状的杂种优势、遗传及相关性分析

利用主要农艺性状上具有显著差异的荻和南荻为亲本,杂交得到种间杂交种F₁群体(232个单株)为试验材料,对荻和南荻杂交种茎节数、叶片长、叶宽、主茎长、花茎长、花序长、株高、基部茎径、平均单分蘖干重、最大分蘖干重、分蘖数和单株重等12个主要农艺性状的杂种优势进行了度量,采用主基因+多基因混合遗传模型对F₁杂交群体的12个主要农艺性状进行遗传和相关性分析。结果表明,在F₁分离群体中12个主要农艺性状呈连续的、单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状。除基部茎径外的其他11个农艺性状都有较大的中亲优势,其中单株重、平均单分蘖干重、花序长、主茎长、株高、最大分蘖干重具有显著的超高亲优势,说明杂种优势可以作为荻和南荻育种的主要方法。混合遗传分析表明,花茎长、最大茎重能检测到1对主基因,叶片宽、主茎长、株高、分蘖数、单茎均重、单株重能检测到2对主基因的存在,主基因遗传率大小顺序为叶片宽(87.76%)>单株重(81.48%)>单茎均重(65.12%)>分蘖数(59.20%)>主茎长(49.87%)>株高(48.01%)>花茎长(47.75%)>分蘖最大茎重(37.19%)。产量相关性状中的单株重、单茎均重和分蘖数具有较高的主基因遗传率,适合于早期世代选择。这12个农艺性状间存在一定的相关性,多数性状间的相关性为极显著的正相关,其中单株重与分蘖数、单茎均重、主茎长和株高的相关系数最大,在育种实践中可以利用相关性状进行间接选择。     

不同环境下胡麻脂肪酸含量的遗传分析

为了解胡麻脂肪酸含量的遗传方式,采用气象色谱仪测定了甘肃定西、宁夏固原和河北张家口3个环境下的胡麻亲本DYM与STS及其衍生的233个重组自交系群体((F6∶7))的脂肪酸含量,运用数量性状主基因+多基因混合遗传模型对三个不同地点的胡麻脂肪酸含量进行了遗传分析。试验结果表明:(1)甘肃定西地区棕榈酸、油酸和亚麻酸含量均为1对主基因+多基因模型,硬脂酸和亚油酸含量均为4对主基因模型;(2)宁夏固原地区棕榈酸含量为多基因模型,硬脂酸和亚麻酸含量均为4对主基因模型,油酸含量为3对主基因模型,亚油酸含量为3对主基因+多基因模型;(3)河北张家口地区棕榈酸、硬脂酸和亚麻酸含量均为无主基因模型,油酸含量为多基因模型,亚油酸含量为4对主基因模型。相关分析表明,亚麻酸与棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸均呈(极)显著负相关,硬脂酸与油酸呈(极)显著正相关。因此在选育高亚麻酸含量等优质专用品种时,除注重主基因的作用外,还要注重环境的变化对α-亚麻酸含量的影响。     

番茄果实耐贮性的遗传分析

以80份番茄地方品种和自育自交系为材料,对它们的果实硬度和果实软化速度的遗传表现,以及与其他主要农艺性状的相关性进行了研究。结果表明,果实硬度和软化速度在基因型间有极显著的差异。成熟期的果实硬度和软化速度呈极显著负相关,但也有一些硬度很低的品种,软化速度反而很慢,耐贮性非常好;软化速度和果重、果型指数、含糖量、果实含水量等无显著的线性相关,说明耐贮性同这些重要经济性状和品质性状没有必然的联系,完全能够对它们进行同步改良。F1果实的软化速度表现为部分显性,耐贮性一般倾向于不耐贮的亲本;只有双亲的果实软化速度都比较慢时,杂种后代的果实才表现出良好的耐贮性。     

南方水稻黑条矮缩病抗性的遗传分析及主效QTL的精细定位

【目的】近年来由白背飞虱传播的南方水稻黑条矮缩病给水稻生产造成了巨大损失,开展该病的抗性遗传分析和基因精细定位,将为抗性育种提供材料和理论依据。【方法】分析了抗性材料D4对南方水稻黑条矮缩病的抗性特征,并通过广恢998/D4F2群体分析该病抗性的遗传规律,利用QTL-seq技术联合遗传连锁分析定位主效抗性QTL。【结果】D4对南方水稻黑条矮缩病的抗性表现为抗病毒性而非抗虫性,且受主效基因和微效基因共同控制。QTL-seq和连锁分析将南方水稻黑条矮缩病主效抗性QTL定位于第9染色体上,命名为qSRBSDV9。利用代换作图法进一步将qSRBSDV9定位在102.3kb的区间内,该区间包含21个预测基因,其中9个基因与赤霉素信号传导相关。【结论】揭示了D4对南方水稻黑条矮缩病的抗性特征及遗传规律,精细定位了南方水稻黑条矮缩病主效抗性QTL qSRBSDV9。这为该QTL的图位克隆及育种利用奠定了基础。     

穗上多叶玉米自交系LY-1的遗传特性研究

利用外引玉米杂交种通过多年连续自交获得1份穗上叶片数为7～10片的自交系LY-1。研究该材料穗上叶片数的遗传特性,分别将其与3个不同穗上叶片数材料L583、LS-1和昌7-2不同遗传背景的自交系杂交,获得3个衍生的后代分离群体。通过穗上叶片数、株高、穗位高和穗高系数的分析,结果表明,F_1的穗上叶片数介于双亲之间,偏高亲值,没有明显杂种优势,表现出不完全显性遗传特性。株高、穗位高以及穗高系数均表现超高值亲本,具有极强的杂种优势。相关分析结果表明,穗上叶片数与穗高系数呈极显著的负相关,株高与穗上叶片数、穗位高以及穗位高与穗高系数均呈极显著正相关。从各性状的遗传力来看,3个群体株高和穗位高的平均遗传力较高,均在75%以上;其次是穗高系数;穗上叶片数的遗传力仅为62.43%。因此,利用LY-1作为多叶资源进行种质改良和新品种选育,可降低穗位相对高度,提高植株的抗倒伏能力。     

荷斯坦牛血浆催乳素浓度遗传参数估计及其与PRL、PRLR和TRH基因关联分析

为探究奶牛血浆催乳素(Prolactin, PRL)浓度的群体特征及其在不同环境条件和生理阶段下的变化规律,估计牛血浆PRL浓度的遗传参数,探究PRL、PRLR和TRH基因多态性与血浆PRL浓度之间的相关性,本研究于2014和2017年对北京地区某规模化牧场的472头泌乳期荷斯坦牛进行血浆PRL浓度测定,共获得1 169条数据。首先,采用固定模型分析采样季节、胎次、挤奶前后和泌乳阶段对奶牛血浆PRL浓度的影响;然后,采用重复力动物模型估计血浆PRL浓度的遗传参数;此外,通过扫描PRL、PRLR和TRH基因的多态位点,对血浆PRL浓度进行基于多态位点和单倍型的关联分析。结果显示：1)泌乳期荷斯坦牛血浆PRL平均浓度为224.29 mIU/L,胎次、采样季节和泌乳阶段对血浆PRL浓度有显著或极显著影响,血浆PRL浓度随胎次和泌乳阶段的推移而逐渐升高,春季和夏季时奶牛血浆PRL浓度极显著高于秋季和冬季(P<0.01);2)血浆PRL浓度的遗传力为0.02,为低遗传力性状;3)PRL和PRLR基因基因中未发现与血浆PRL浓度显著相关的SNP位点,TRH基因的rs137596325、rs1...     

玉米叶夹角突变体FU1603的选育及遗传分析

以玉米自交系LY8405为材料,以252CF裂变快中子源为手段,通过快中子辐射诱变并连续自交多代,选择培育出叶夹角突变体FU1603。遗传分析表明,该突变体受单个隐性核基因控制的遗传,其穗三叶的叶夹角显著减小,叶片皱缩卷曲,株型更加紧凑,具有耐密植的特性。玉米叶夹角突变体FU1603的发掘与选育为玉米的株型育种以及高密度育种提供了重要的种质。