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.     

水稻花药培养力的遗传分析及基因定位

在栽培稻的籼粳亚种间,花药培养力存在显著差异,这一差异主要是由遗传因素引起的。以适合籼粳稻杂种花药培养的SK_3培养基,经花药培养获得了一个籼粳交F_1代的加倍单倍体(DH)群体,对该群体的110个株系用同一种培养基进行花药培养,利用该群体构建的分子图谱进行有关水稻花药培养力的数量性状基因座位(QTLs)的分析。结果表明,与水稻花药培养力有关的4个性状在DH群体中均表现为连续分布,愈伤组织诱导率与绿苗分化率之间不存在相关性,而绿苗产率与愈伤组织诱导率和绿苗分化率均显著相关。在第6、7、8、10和12 5条染色体上分别检测到与愈伤组织诱导率有关的5个QTLs,其加性效应均为正。在第1和第9染色体上检测到与绿苗分化率有关的2个QTLs,这两个性状间的QTs不存在连锁。在第9染色体上有一个主效基因与白苗分化率有关,对绿苗产率则没有检测到特有的QTL。     

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。     

干旱胁迫和正常灌溉条件下玉米开花相关性状的QTL分析

干旱是影响玉米生产的重要限制因素,特别是花期对干旱胁迫非常敏感.本研究通过对玉米L050× B73的180个F2:3家系进行开花期干旱胁迫处理和分子标记鉴定,重点对开花相关性状进行了数量性状位点(QTL)分析.结果表明,在干旱胁迫处理条件下,存在与出苗到抽雄天数有关的6个QTL,位于第1、6、9染色体上各1个,位于第3染色体上有3个,共可解释的表现型变异为55.0%;基于出苗到散粉天数检测到4个QTL,其中两个位于第3染色体上,位于第1、2染色体上各1个,共可解释的表型变异为52.8%;对出苗到吐丝天数检测到分别位于第3、6染色体上的2个QTL,共可解释的表现型变异为20.4%;对抽雄至吐丝间隔天数(ASI)只检测位于第6染色体上的1个QTL,可解释6.5%的表现型变异.而正常灌溉环境下,检测到出苗到抽雄天数检测到1个QTL,位于第9染色体上,可解释的变异为15.0%;对出苗到散粉天数检测到3个QTL,位于第1、3、9染色体上,共可解释的变异为55.0%;对出苗到吐丝天数检测到4个QTL,分别位于第1、2、3、7染色体上.共可解释表现型变异的46.8%;对ASI检测到分别位于第2、6染色体上的2个QTL,可解释的变异为15.5%.这些QTL的基因效应以显性与超显性为主.     

水稻粒长QTL定位与主效基因的遗传分析

该研究利用短粒普通野生稻矮杆突变体和长粒栽培稻品种KJ01组配杂交组合F_1,构建分离群体F_2;并对该群体粒长进行性状遗传分析,利用平均分布于水稻的12条染色体上的132对多态分子标记对该群体进行QTL定位及主效QTLs遗传分析,为进一步克隆新的主效粒长基因奠定基础,并为水稻粒形育种提供理论依据。结果表明:(1)所构建的水稻杂交组合分离群体F_2的粒长性状为多基因控制的数量性状。(2)对543株F_2分离群体进行QTL连锁分析,构建了控制水稻粒长的连锁遗传图谱,总长为1 713.94 cM,共检测出24个QTLs,只有3个表现为加性遗传效应,其余位点均表现为遗传负效应。(3)检测到的3个主效QTLs分别位于3号染色体的分子标记PSM379～RID24455、RID24455～RM15689和RM571～RM16238之间,且三者对表型的贡献率分别为54.85%、31.02%和7.62%。(4)在标记PSM379～RID24455之间已克隆到的粒长基因为该研究新发现的主效QTL位点。     

陆地棉产量性状QTLs的分子标记及定位

用我国的高产栽培品种泗棉3号和美国栽培品种TM-1为材料,构建F₂和F_2∶3作图群体,应用301对SSR引物和1040个RAPD引物,对产量性状QTLs进行了分子标记筛选,结果共筛选出了37对SSR多态性引物和10个RAPD多态性引物的49个位点,鉴定出了控制产量性状变异的主效QTLs。定位于第9染色体的连锁群,分别具有控制铃重、衣分和籽指的主效QTLs,铃重的2个QTLs分别解释F_2∶3群体表型变异的18.2%和21.0%;在F₂群体检测到的1个衣分QTL解释表型变异的25%,另一个衣分QTL在F₂群体和F_2∶3群体都检测到,解释F₂群体衣分的24.9%的表型变异,解释F_2∶3群体衣分的5.9%的表型变异;在F_2∶3群体铃重的一个QTL的同一位置同时检测到一个籽指QTL,它解释15.6%的表型变异,是一因多效或是紧密连锁的两个QTLs,有待进一步研究。本研究标记的产量性状主效QTLs可用于棉花产量性状的标记辅助选择。     

玉米优异早熟种质单330开花相关性状的QTL分析

玉米开花相关性状与玉米的成熟期和产量有密切的联系。通过对玉米CN165×单330(早熟种质)群体的130个F2:3家系开花相关性状在3个环境下进行分子鉴定和数量性状位点(QTL)分析,结果表明,在3个环境中检测到控制抽雄天数的10个QTL,分别位于第2、3、4、5、7、8染色体上,在第8染色体上同一区域在3种环境下都检测到了QTL;检测到控制散粉天数的10个QTL,分别位于第1、2、3、5、7、8染色体上,在第8染色体上同一区域在2种环境下都检测到了QTL;检测到控制吐丝天数的4个QTL,分别位于第4、5、8染色体上,在第8染色体不同环境下都检测到了2个QTL;仅仅在一个环境中检测到控制ASI的2个QTL,分别位于第6、9染色体上。这些QTL的基因效应以部分显性和超显性为主。研究表明,第8染色体上ph i060-um c2401区域(8.03~8.04)是一个研究开花相关性状的重要基因组区段,涉及到的标记可以作为分子标记辅助选择的重要候选标记。     

水、旱条件下稻米蒸煮和营养品质性状与土壤水分环境互作分析及其QTL定位

以旱稻品种IRAT109与水稻品种越富杂交构建的DH群体的116个株系及其亲本为材料,在水、旱2种栽培条件下种植,研究了稻米蒸煮和营养品质性状的变化规律,在水、旱2个土壤水分环境下对直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)、碱消值(GT)和蛋白质含量(PC)4个蒸煮和营养品质性状进行QTL定位及QTLs与环境互作分析。结果表明,以上4个品质性状在水、旱2种不同栽培条件下差异较大,说明这些性状受水分条件影响较大,旱栽条件下稻米蒸煮和营养各品质性状均有不同程度的升高,其中蛋白质含量平均提高37.9%。QTL分析结果表明,4个稻米品质性状在2个环境中的表现型值都为连续分布,均存在超亲遗传类型,共检测到7个加性效应QTL与稻米蒸煮和营养品质性状4项指标有关,分别位于第1、2、3、6、8、11染色体上,单个QTLs对性状的贡献率在1.91%～19.77%之间。位于第3染色体上控制碱消值的QGt3,第6染色体上控制直链淀粉含量的QAc6,在2个不同土壤水分条件下均与环境存在显著互作,对环境互作的贡献率分别为8.99%和47.86%。控制直链淀粉含量的2对上位性QTLs与土壤水分环境显著互作,贡献率较大,分别为32.54%和11.82%。并筛选到5个主效QTL(QGt6b、QGt8、QGt11、QGc1和QPc2)在抗旱育种中可用于蒸煮和营养各品质性状MAS改良。     

水稻籼粳交DH群体收获指数及源库性状的QTL分析

以 1个水稻籼粳交 (圭 6 30 0 2 4 2 8)来源的DH群体为材料 ,利用 1张含有 2 32个标记的RFLP连锁图谱和基于混合线性模型的定位软件QTLMapper1 0对水稻收获指数及生物量、籽粒产量、库容量和株高 5个性状进行QTL分析 ,共检测到 2 1个主效应QTLs和 9对上位性互作位点。其中 ,控制籽粒产量的 3个QTLs合计贡献率为 4 2 % ,LOD值为 7 10 ;这 3个QTLs或者与收获指数的QTL同位 ,或者与生物量的QTL同位 ,且加性效应的方向一致 ,从而揭示了“籽粒产量 =生物量×收获指数”的遗传基础所在。控制收获指数的 4个QTLs合计贡献率为 4 6 % ,LOD值为 10 3;控制生物量的 4个QTLs合计贡献率为 6 4 % ,LOD值为 14 0 9;收获指数的 4个QTLs与生物量的 4个QTLs均不同位。因此 ,通过基因重组 ,可能实现控制收获指数和生物量的增效基因的聚合 ,由此获得收获指数和生物量“双高”的基因型。检测到 5个株高QTLs,其合计贡献率为 6 4 % ,LOD值为 11 6 2 ;其中 ,有 3个效应较小的QTLs与生物量、库容量和 或籽粒产量QTLs同位 ,且同位QTLs的加性效应方向一致 ;未发现株高QTLs与收获指数QTLs的同位性。由此表明 ,株高与“源 流 库”概念中的“源”和“库”在遗传上有一定程度的关联 ,而与“流”无关联。此外还发现 ,在上述同位性QTL     

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。