利用相关性分析鉴定与水稻根部性状表达相关的分子标记

84个水稻品种在营养液中生长,10天后测定每一品种的最大根长（Maximum Root Length,MRL)和根干重（Root Dry Weight,RDW)。选取其中有代表性的27个水稻品种,用扩增片段长度多态性（Amplified Fragment Length Polymor-phism,AFLP)技术进行基因组差异分析,通过计算差异带与性状表现间的相关系数,筛选与苗期水稻最大根长和根干重显著相关的分子标记,经过15对AFLP引物的筛选,有4对引物的7个片段的基因型表现与最大根长或（和）根干重显著相关,对其中的片段之一“T3P3f”进行克隆,测序后,设计特异PCR扩增引物“Z336”,进一步对84个水稻品种进行鉴定,统计分析后发现,Z2336与最大根长的相关系数为-0.193,相关性几近显著水平;与根干重的相关系数为-0.391,相关性达极显著水平,计算对根干重的差异解释率,可达15.3%,显示该标记与控制根干重性状表达的某个数量基因紧密连锁,它的存在对性状值的降低有显著的关系,进一步利用源于ZYQ8和JX17的加倍单倍体（double haploid,DH)分离群体进行基因定位,发现Z336位于水稻第11号染色体上,距离相邻的分子标记9.4cM。     

水稻柱头外露率的QTL分析

利用高柱头外露率的籼稻窄叶青8号(ZYQ8)和极低外露率的粳稻京系17(JX17)以及由它们构建的加倍单倍体(DH)群体,在海南对各DH株系的柱头外露率进行调查,并使用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位(QTL)分析。共检测到2个控制水稻柱头外露率的QTL(qPES-2,qPES-3),分别位于第2、第3染色体;并发现控制柱头单边外露率的QTL与柱头外露率完全一致,而控制柱头双边外露率的QTL在第2染色体上检测到;其增效基因均来源于ZYQ8。同时定位的控制穗粒数的QTL位于第6染色体和第8染色体上,与柱头外露率之间没有连锁关系。     

淹水和干旱条件下水稻根系形成的QTLs及候选基因分析

为了研究不同水分条件下组成型根系性状和适应性根系性状的遗传机制,利用由IR64／Azucena发展的双单倍体（DH）群体分析了淹水和干旱条件下水稻幼苗种子根长（SRL）、不定根数（ARN）、总根干重（RW）及其对应的相对参数（干旱和淹水条件下根系性状的比值）的QTLs。淹水与干旱条件下检测到一个共同的种子根长QTL和一个共同的总根干重QTL。同时对前人发表的遗传群体定位的根系性状QTLs进行比较分析,检测到几个共同的根系性状QTLs。对与细胞伸长、分裂相关的候选基因进行了定位,其中4个细胞壁相关的ESTs（OsEXP2,OsEXP4,EXT和Xet）被定位在与不同水分条件下检测出的根系性状QTLs的相同区间。     

水稻米粒延伸性的遗传剖析

以籼稻ZYQ8与粳稻JX17为亲本的DH群体作为研究材料,考察DH群体及双亲的米粒延伸率相关性状,并使用该群体的分子连锁图谱进行QTL分析.共检测到14个与稻米延伸性有关的QTL,包括2个粒长QTL、7个饭粒长QTL和5个米粒延伸率QTL,分别位于第1、2、3、5、6、7、10、11和12染色体.所有QTL的LOD值介于2.26～9.25,分别解释性状变异的5.31%～17.21%.在第3染色体上的G249～G164、第6染色体上的G30～RZ516和第10染色体上的G1082～GA223区间同时检测到控制饭粒长和米粒延伸率的QTL.米粒延伸性受多基因控制,Wx基因与位于第6染色体上的qCRE-6的G30～RZ516区间相近,对米饭的延伸性具重要影响.     

利用水稻重组自交系群体对一些重要农艺性状进行基因定位和互作分析

对水稻（OryzasativaL．）籼（indica）、粳（Japonica）交（窄叶青8号×京系17）通过一粒传获得了一个自交9代的重组自交系（RIL）群体,该群体含有107个稳定纯合的株系,通过构建分子连锁图谱,对水稻播抽期、株高、每穗颖花数、每穗实粒数、200粒重和结实率进行数量性状基因座位（QTL）分析,定位了影响播抽期的2个QTLs、株高的2个QTLs、每穗颖花数的2个QTLs和每穗实粒数的1个QTL。其中,控制播抽期的1个QTL即qHD－8为主效基因,控制株高的1个QTL即qPH－1为主效基因,其余为微效基因。同时分析了影响水稻生产力的数量性状基因座位间的互作。结果表明,影响播抽期、株高、每穗颖花数、每穗实粒数和结实率的互适型互作共有24个,对性状有6．2％～10．9％的贡献率。     

水稻纹枯病抗性QTL分析

对灿稻窄叶青8号（ZYQ8）和粳稻京系17（JX17）以及由它们构建的加倍单倍体（DH）群体,分别在杭州和海南岛,采用注射器接种法进行纹枯病抗性鉴定,并使用该群体的分子链锁图谱进行数量性状座位（QTL）分析。共检测到4个抗纹枯病的QTL（qSBR-2、qSBR-3、qSBR-7和qSBR-11）,分别位于第2、第3、第7和第11染色体。其中qSBR-2、qSBR-3、qSBR-7的抗性基因由抗病亲本ZYQ8贡献,而qSBR-11的抗性基因来自感病亲本JX17。qSBR-2、qSBR-3、qSBR-7在杭州和海南岛都能检测到,而qSBR-11只在杭州检测到。在杭州的实验中,纹枯病病级与秆长和抽穗期呈显著负相关;在控制秆长和抽穗期的QTL中,控制秆长的qCL-3与qSBR-3位于同一染色体区域,其余QTL与抗纹枯病的QTL之间无连锁关系。     

水稻苗期耐旱性基因位点及其互作的分析

随着全球水资源的日益贫乏和旱灾的日趋严重,水稻耐旱性的研究越来越重要,对籼稻窄叶青8号（ZYQ8）和粳稻京系17（JX17）以及由它们构建的加倍单倍体（DH）群体,参照国际水稻研究所的耐旱鉴定方法,在苗期进行断水,调查期耐旱性,利用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位（QTL）区间作图分析,共检测到2个耐旱的QTL（qDT-5和qDT-12),分别位于第5染色体的GA41-GA257之间的和第12染色体的RG457-Y12817R之间,这两个QTL的加性效应均来自ZYQ8的等位基因,用Epistat软件检测到2个单位点,即GA257和Y12817R,与区间作图分析的结果一致,Epistat还检测到与GA257互作的3个位点（RG541、G318和G192,分别位于第1、4和8染色体上）和与Y12817R互作的1个位点（CT234,位于第3染色体上）。     

水稻幼苗活力性状的低温反应数量性状基因座检测

以籼粳交“密阳23/吉冷1号”的F2：3代200个家系作为作图群体,在12℃冷水胁迫下,进行苗高、苗鲜重和苗干重等水稻幼苗活力性状的低温反应鉴定,并利用由SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对冷水胁迫下苗高、苗鲜重和苗干重以及它们的低温反应指数进行了数量性状基因座（QTLs）检测。研究结果表明,低温胁迫下上述幼苗活力性状在F3家系群中均表现为接近正态的连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;在第1、2、7、8和12染色体上,检测到与幼苗活力性状的低温反应相关的QTL共12个,对表型变异的贡献率范围为5．2％-17．9％,其中位于第2染色体RM262-RM263区间和第12染色体RM270-RM17区间的与低温下苗高相关的qCSH2和qCSH12,以及位于第12染色体RM19-RM270区间和第1染色体RM129-RM9区间的分别控制低温下苗干重及其低温反应指数的qSDW12和qCSDW1对表型变异的贡献率较大,分别为16．6％、17．9％、15．9％和16．2％。其增效等位基因均来自吉冷1号,前两者均表现为加性效应,后两者分别表现为显性和超显性。     

水稻耐亚铁毒QTLs的定位

亚铁毒是潜育性水稻土中限制水稻产量的主要因子。利用龙杂8503／IR64的F2和等价的F3群体,在营养液中培养来定位耐亚铁毒的QTLs。通过构建101SSR标记的遗传连锁图谱来确定耐亚铁毒QTLs的位置和特性。借助叶片棕色斑点指数、株高和最大根长3个性状,利用营养液在水稻苗期来评价F2单株、F3群体和亲本龙杂8503、IR64,共检测到叶片棕色斑点指数、株高和最大根长的QTLs20个,分布在水稻的10条染色体上,表明这些性状受多基因控制。控制叶片棕色斑点指数的QTLs分别定位在第1染色体的RM315-RM212、第2染色体的RM6-RM240和第4染色体的RM252-RM451之间。与前人的研究结果比较发现：1）位于第4染色体RM252-RM451之间的控制叶片棕色斑点指数的QTL与水稻功能图谱上控制叶绿素含量减少的QTL的位置一致。另一个位于第1染色体的RM315-RM212之间的控制叶片棕色斑点指数的QTL与水稻功能图谱上位于C178-R2635之间控制叶绿素含量的QTL连锁。2）位于第2染色体RM6-RM240之间的第3个控制叶片棕色斑点指数的QTL与位于RZ58-CD0686的控制钾吸收的QTL连锁。     

水稻穗部性状的QTL与环境互作分析

分别在两年收集珍汕97／明恢63的重组自交系群体的表现数据,运用混合线性模型的QTL定位方法,联合分析穗部5个性状的QTLs7及QTL与环境互作关系。每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、穗长和穗着密度分别检测到10、3、6、8和7个QTLs分别解释各性状变异的29．13％、19．2％、29．46％、26．39％和35．76％。对于同一性状,高值亲本和低值亲本中均存在增效和减效QTL。相关性状QTL的位置表现相同或相似,高值亲本和低值亲本中均存在增效和减效QTL。相关性状QTL的位置表现相同或相似,成族分布。1个穗长QTL,2个每穗颖花数QTL3,3个结实率QTLs表现与环境显著互作,QTL与环境互作效应的贡献率比相应的QTL贡献率略大。遗传力稍高的每穗实粒数和穗着粒密度的DQTL与环境不互作。     

Quantitative trait loci for root-penetration ability and root thickness in rice: comparison of genetic backgrounds.

Drought is the major abiotic stress limiting rice (Oryza sativa) production and yield stability in rainfed lowland and upland ecosystems. Root systems play an important role in drought resistance. Incorporation of root selection criteria in drought resistance improvement is difficult due to lack of reliable and efficient screening techniques. Using a wax-petrolatum layer system simulated to compacted soil layers, root traits were evaluated in a doubled haploid (DH) population derived from the cross between 'IR64' and 'Azucena'. Twelve putative QTLs (quantitative trait loci) were detected by interval mapping comprising four QTLs for root-penetration ability, four QTLs for root thickness, two QTLs for penetrated root number, and two QTLs for total root number. These QTLs individually explained 8.4% to 16.4% of the phenotypic variation. No QTL was detected for maximum penetrated root length by interval mapping. One QTL located between RG104 and RG348 was found to influence both root-penetration ability and root thickness. QTLs for root-penetration ability and root thickness were compared across two populations, 'IR64'-'Azucena' and 'CO39'-'Moroberekan', and different testing conditions. The identified consistent QTLs could be used for marker-assisted selection for deep and thick roots with high root-penetration ability in rice.     

Genetic analysis of morphological index and its related taxonomic traits for classification of indica/japonica rice

A doubled haploid population derived from anther culture of ZYQ8/JX17 F₁, a typical indica and japonica hybrid, was used in this study. Morphological index and its related taxonomic traits were investigated in 121 DH lines. The quantitative trait loci (QTLs) for morphological index and its related taxonomic traits were analyzed. Two major QTLs for leaf hairiness, three QTLs for length/width of grain, one QTL for color of hull when heading, one QTL for hairiness of hull, two QTLs for length of the first and second panicle internode, and one major QTL and two QTLs for phenol reaction were detected. Four QTLs for morphological index were also identified on chromosomes 1, 3, 4 and 6, respectively, three of which on chromosomes 1, 3 and 6, respectively, were found to be located in the same chromosome regions where some QTLs for the related taxonomic traits were located.     

Genetic analysis of morphological index and its related taxonomic traits for classification of indica/japonica rice

A doubled haploid population derived from anther culture of ZYQ8/JX17 F1, a typical indica and japonica hybrid, was used in this study. Morphological index and its related taxonomic traits were investigated in 121 DH lines. The quantitative trait loci (QTLs) for morphological index and its related taxonomic traits were analyzed. Two major QTLs for leaf hairiness, three QTLs for length/width of grain, one QTL for color of hull when heading, one QTL for hairiness of hull, two QTLs for length of the first and second panicle internode, and one major QTL and two QTLs for phenol reaction were detected. Four QTLs for morphological index were also identified on chromosomes 1, 3, 4 and 6, respectively, three of which on chromosomes 1, 3 and 6, respectively, were found to be located in the same chromosome regions where some QTLs for the related taxonomic traits were located.     

栽培稻旱胁迫叶片相关性状的遗传解析

利用籼稻窄叶青8号(ZYQ8)和粳稻京系17(JX17)衍生的加倍单倍体(DH)群体127个株系,2002年在杭州采用田间断水法栽培,在水分胁迫下,对叶片的卷叶、相对含水量和电导率3个性状进行了评价和QTL分析。结果表明,3个性状在DH群体中均存在双向超亲分离,接近正态分布,受数量性状基因的控制;检测到影响这些性状的6个QTL,其中卷叶3个(qLR—1,qLR—5和qLR—11)、相对含水量2个(qRWC—1和qRWC—6和电导率1个(qERC—6）。旱胁迫时,目测卷叶方便易行,适于对大批品种或资源筛选,对抗旱栽培稻品种的筛选和利用具有一定的指导意义。     

水稻穗颈维管束及穗部性状的QTL分析

以籼稻(Oryza sativa L. ssp. indica ZYQ8)和粳稻(O. sativa ssp. japonica JX17)的杂交F1代花培加倍的DH群体为材料考察了该群体的穗颈节大小维管束数、一次枝梗数、每穗颖花数、穗颈节顶部直径和穗长,并用该群体构建的分子图谱进行数量性状座位(QTL)分析.检测到控制大维管束的3个QTL (qLVB-1、qLVB-6和qLVB-7)分别位于第1、第6和第7染色体;控制小维管束的2个QTL (qSVB-4和qSVB-6)分别位于第4和第6染色体;控制一次枝梗的4个QTL (qPRB-4a、qPRB-4b、qPRB-6和qPRB-7)分别位于第4 (2个)、第6和第7染色体;每穗颖花数的3个QTL (qSPN-4a、qSPN-4b和 qSPN-6)分别位于第4 (2个)和第6染色体上;穗颈节顶部直径的5个QTL (qPTD-2、qPTD-5、qPTD-6、qPTD-8和qPTD-12)分别位于第2、第5、第6、第8和第12染色体;穗长的3个QTL (qPL-4、qPL-6和qPL-8)分别位于第4、第6、第8染色体上.其中qLVB-6、qSVB-6、qSPN-6、qPTD-6和qPL-6均位于第6染色体的G122-G1314b之间;qPL-8和qPTD-8位于第8染色体的GA408-BP127a之间;qPRB-4a和qSPN-4a位于第4染色体的G177-CT206之间;qPL-4和qSPN-4b位于第4染色体CT404-CT500之间;qSVB-4所在的区间与qPL-4、qSPN-4b和qPRB-4b所在的区间相邻.