玉米株高和穗位高的QTL定位

摘要: 用玉米自交系掖478和丹340构建了397个F_2:3家系群体, 利用双亲间多态的150个共显性SSR标记绘制分子连锁图谱, 图谱总长度1 478.7 cM, 标记间平均距离10.0 cM。在5种环境下对株高和穗位高性状进行鉴定, 复合区间作图法检测到21个株高QTL和25个穗位高QTL。于第1和5染色体的umc2025－umc1035及umc1822－bnlg1118区域检测到平均贡献率分别为12.2%和14.9%的株高QTL。于第3和5染色体的phi029－umc1102及phi109188－bnlg1118区域检测到平均贡献率达到10.2%和22.8%的穗位高QTL。第5染色体的Bin5.05－5.07区域可能存在控制株高和穗位高的主效QTL。株高和穗位高的基因作用方式主要是加性和部分显性效应。文章还分析了群体大小及试验环境对株高和穗位高QTL定位结果的影响     

云南元江普通野生稻株高和抽穗期QTL定位研究

以云南元江普通野生稻为供体亲本,在特青的遗传背景下构建了一套BC3高代回交群体。利用117个SSR标记分析383个BC3F2株系的基因型,采用单标记分析法对控制元江普野株高和抽穗期的QTL进行分析。在北京和合肥两个地点试验结果表明,控制株高的QTL分布在第1染色体上,在RM104附近有一个QTL,与sd-1位置相当,其对表现型变异的贡献率在两个地点分别为27％和28％,其加性效应值分别为26．24cm和26．28cm,来自野生稻的等位基因显著提高回交群体的株高;在第1、3、7、8、11染色体共检测到6个控制抽穗期QTL,其中第8染色体RM25附近控制抽穗期的QTL在两个地点的贡献率分别为13％和15％,加性效应值为4．60d和3．65d,来自野生稻的等位基因使回交群体抽穗期延迟。     

红麻株高与茎粗性状的动态发育遗传分析

红麻株高、茎粗是两个最重要的动态发育的经济性状.发育遗传学已探明生物个体的不同发育阶段基因是按一定的时空秩序有选择地表达的.采用数量性状的加性显性遗传模型和发育遗传模型,分析了红麻株高与茎粗在不同生长发育时期的遗传规律,即估算了株高与茎粗在某一生长发育时间(0→t)或某一特定生长发育时间段(t-1→t)的遗传效应.结果表明,株高在不同生长发育时期的非条件、条件遗传效应两者基本一致,均以显性效应为主,加性效应较弱,但条件遗传效应的分析与实际更为相符;茎粗的非条件、条件遗传效应表现一致,各个生长发育时期均未检测到加性效应,而显性效应均达显著、极显著水平;在各个不同生长发育时期中,株高与茎粗均在7月28日～8月9日(旺长期)、9月2～14日(纤维累积期)之间基因表达较活跃.株高与茎粗相关分析表明,两者在各个生长发育阶段均不存在加性相关,但8月21日之后的各期株高与茎粗之间均为显著或极著显正相关,该时期后进行相关选择比较有效.     

不同水分条件下玉米株高和穗位高的QTL分析

干旱是影响玉米产量的重要因素.在干旱条件下,玉米株高和穗位高往往受到影响,因此是研究耐旱性的重要指标.本研究利用A188×91黄15的F2∶3家系,进行株高和穗位高的数量性状位点(QTL)分析.结果表明,在水分胁迫条件下,分别各有10个QTL与株高和穗位高有关;在水分充足条件下,则检测到各有6个QTL与株高和穗位高有关.各QTL解释的表型变异在7.3%～53.9%之间.位于第8染色体上的QTL个数占总QTL近50%,LOD值均大于4.6,推测该染色体存在控制玉米株高和穗位高QTL的重要区域.本研究在bnlg1812标记附近检测到在水分胁迫下同时控制株高和穗位高的QTL,解释的表型变异在20%以上,该QTL是值得进一步研究和利用的位点.     

水稻株高、基部第二伸长节间茎粗和茎壁厚的初步遗传分析

用4个水稻自交系组配3对正、反交组合,考察其F2的株高、第二伸长节间茎粗和壁厚3个性状。发现F2株高分离分布连续但不呈正态,表现为质量—数量性状;第二伸长节间茎粗和壁厚分离均成正态分布,表现为微效多基因控制的数量性状。对正、反交组合进行方差分析,发现3个性状均有部分正反交组合间差异显著,表明存在细胞质遗传效应差异。     

大豆株高QTL的“整合”及Overview分析

株高是作物株型的重要组成因子,与作物种植密度、抗倒伏性及产量等密切相关。文章利用Soybase数据库和文献报道的201个与大豆株高相关的QTL信息,在物理整合的基础上,采用软件BioMercator2.1进行元分析,得到15个株高的"通用"QTL,分别位于大豆的6号、7号、11号、13号和18号染色体。同时,利用基于统计学原理的Overview方法进行优化,将这些QTL位点的置信区间最小缩至0.1 cM,从而明确了QTL位点在染色体上的遗传位置。对重演性较好的QTL位点所对应的区段内的基因进行分析,初步筛选出可能与株高相关的候选基因17个。文章为大豆株高相关QTL位点的精细定位及分子标记辅助育种奠定了基础。     

玉米株高和穗位高遗传基础的QTL剖析

利用玉米强优势组合(Mo17×黄早四)自交衍生的191个F2单株构建了由SSR和AFLP标记组成的分子连锁图谱.F2进一步自交产生的184个F2:3家系用于调查株高和穗位高的表型值.采用基于混合线性模型的复合区间作图法和相应的作图软件QTLmapper/V2.0,分别定位了7个株高和6个穗位高QTL;检测到18对控制株高和13对控制穗位高的上位性效应位点;同时发现了与环境存在显著互作的6个株高和8个穗位高单位点标记区域以及4对株高和4对穗位高上位性效应区域.分析了各种遗传因素在株高和穗位高遗传基础中的相对作用大小,指出了加性、显性和上位性是玉米株高和穗位高的重要遗传基础.并对所定位的QTL的真实性、株高和穗位高的关系以及研究结果对分子育种的启示予以讨论.     

小麦株高性状的QTL分析

自20世纪60年代农林10号矮秆基因被用于小麦育种以来,矮化育种成为世界范围内势不可挡的趋势,矮秆基因研究被越来越多的育种专家重视,先后鉴定出20余个矮秆基因,并应用其中6,7个基因,培育了大批丰产潜力大的半矮秆品种,应用矮秆冬小麦吕系DN3338（♀）和F390（♂）杂交得到的F2：3群体,研究小麦株高的遗传基础,以控制株高的数量性状基因座进行定位,利用240个F2：3家系,构建了含215个微卫星标记,覆盖3600cM,由21个连锁群组成的遗传 连锁图谱,并对该群体进行了4个环境（2年：2000年和2001年,2点：北京和石家庄）3重复的田间种植;采用区间作图法,对该群体的株高性状进行了QTL分析。结果表明：7个影响株高的QTL分别位于染色体1B,4B(2个）,6A（2个）,6D和7A上,每个QTL能解释5．2％－50．1％的表型变异,每个环境条件下检测出的所有QTL能解释64．8％－75％,的表型变异,除了7A上的QTL外,其他6个降低株高的QTL均来自ND3338,其效应介于0．94cm-9.33cm之间,且其中的4个在所有的环境下都能被检测出来,具有较高的稳定性,在4BS的Xgwm113标记附近有一主效QTL,其在不同的环境下能降低株高7．91cm-9.33cm,解释27．8％－36．2％,的表型变异,有着同农林10号中Rht-Blb相近的效应;同时在4BS上还发现一个和地点互作的QTL,该QTL在石家庄的两年试验中均被检测到,且有较大的效应值（80cm和7.6cm),因此,认为大部分的QTL能在所有的环境中检测到,这些QTO可以被用于品种改良和分子标记辅助选择育种。     

热胁迫对不同发育阶段大豆生长素和脱落酸含量的影响

大豆等植物体内细胞受热或受其它理化因素（如：重金属离子、乙醇、氨基酸类似物）、以及缺氧、DNA损伤、病毒感染等病理因素刺激后,促发应激反应,启动某些基因表达,能产生各种生理活性物质以及各种酶类,共同调控代谢过程和某些激素的活动,如：吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）等。这些内源IAA和ABA共同作用,调节着大豆的抗逆性,从而影响着大豆的农艺性状。本试验对华北生态型的六个大豆栽培种,进行热激处理,取其第三片展开叶,测其内源IAA和ABA含量。这些品种分别是：早熟17,诱处4号,诱变31,耐阴黑豆、科丰6号和科丰34（Tab.1)。初花期,第一天热激（43－45℃,4h）后,它们的IAA和ABA水平均显著高于对照（30－33℃）（Fig.1)。然而,在连续二天热激后（43－45℃,4h/d）,大多数品种的IAA和ABA比第一天减少（Fig.2)。盛花期连续热激处理二天（43－45℃,4h/d）,IAA水平一般低于对照（30－33℃）,半数品种ABA水平也低于对照（Fig.3）。结英期连续两天热激后（45℃,4h/d）,IAA和ABA含量均显著高于对照（30－33℃）（Fig.4）。     

不同发育阶段水稻苗高的QTL分析

分析了不同发育阶段控制水稻苗高的QTL,用5个阶段和4个净增长量的数据共检测到9个QTL,分别位于染色体1,4,6,7,8,11,和12号上。SH－4是主基因,它在各个阶段都表达,对苗高的贡献率在20％以上。结果表明,数量性状的发育或形态建成是由数量性状位点基因选择性表达的结果。     

不同发育时期小麦粒重性状QTL的动态分析

利用6044×01-35构建的重组自交系(RIL)群体为试验材料,对小麦粒重性状进行发育动态QTL分析。结果表明,在小麦花后子粒灌浆的7个不同时期,两个试验点共检测到16个与粒重性状相关的QTL。其中开花后20d检测到的单穗粒重QTL位于2A染色体上,解释率达12%,遗传效应超过10;两环境下控制千粒重QTL在7个时期均被检测到。花后的各个时期均能在Xgwm448-Xgpw7399标记区间定位到千粒重QTL。其中花后10d检测到1个千粒重QTL,位于2A染色体的Xgwm448-Xgpw7399标记区间,解释较大的表型变异,达到18%。Qtl8、Qtl13和Qtl14均定位在Xgwm448-Xgpw7399标记区间的同一位置,共同解释11%的表型变异。花后20d和花后25d均检测到1个QTL,位于2A染色体的Xgwm372-Xgwm95标记区间的不同位点,均能解释4%的表型变异。花后40d检测到1个QTL,位于1D染色体的Xwmc93-Xgpw2224标记区间,解释1%的表型变异。从连锁群的位置上看,控制千粒重的QTL主要集中在2A染色体的Xgwm448-Xgpw7399标记区间,这是一个控制千粒重QTL的富集区域,以期进行精细定位和图位克隆。     

玉米株高和穗位高的遗传基础与分子机制*

株高和穗位高是玉米重要育种性状,直接影响植株的养分利用效率及抗倒伏性,进而影响玉米产量。玉米株高和穗位高属于典型数量性状,目前通过数量性状位点(quantitative trait loci mapping,QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法已挖掘到较多相关遗传位点,通过QTL精细定位及利用突变体克隆了一些调控株高和穗位高关键基因。但是由于各研究组所利用的群体类型和大小、标记类型和密度以及统计方法不同,所鉴定QTL差异较大,单个研究难以揭示玉米株高和穗位高遗传结构。早期QTL定位的结果多以遗传距离来展示,不同时期GWAS研究所使用参考基因组版本不同,这进一步增加了借鉴和利用前人研究结果的难度。首次将目前已鉴定株高和穗位高遗传定位信息统一锚定至玉米自交系B73参考基因组V4版本,构建了株高和穗位高性状定位的一致性图谱,并鉴定出可被多个独立研究定位的热点区间。进一步对已克隆玉米株高和穗位高调控基因进行总结与分类,揭示株高和穗位高性状调控机制,对深度解析株高和穗位高遗传结构、指导基因克隆和利用分子标记辅助选择优化玉米株高和穗位高性状均具有重要意义。     

水稻株高构成因素的QTL剖析

利用水稻籼粳杂交 (圭 6 30× 0 2 42 8) F1 的花药离体培养建立的一个含 81个 DH家系的作图群体 ,对水稻株高构成因素 (穗长、第 1节间长、……、第 5节间长 )进行基因定位。DH群体中株高构成因素均呈正态分布。相邻的构成因素间呈极显著的正相关 ,而相距较远的构成因素间的相关较弱或不显著。采用 QTL(Quantitative trait lo-cus)分析 ,定位了影响株高构成因素的 6个 QTL:qtl7同时影响穗长和第 1、2、3节间长 ,qtl1 和 qtl2 同时影响第 4和第 5节间长 ,qtl1 0 a和 qtl1 0 b仅影响第 1节间长 ,qtl3 仅影响第 3节间长。采用 QTL 互作分析 ,检测到 19对显著的互作 ,每个构成因素受 2个或 2个以上的 QTL 互作对的影响。并且还发现 ,同一个 QTL 互作对可能影响不同的性状 ,以及一个 QTL 可以分别与不同的 QTL 产生互作而影响同一个性状或影响不同的性状 ,但总的看来 ,加性效应是主要的。这些结果揭示了株高构成因素间相关的遗传基础 ,在水稻育种中运用这些 QTL 将有助于对株高 ,以及对穗长和上部节间长度进行精细的遗传调控。     

小麦辐射突变体及原始品种不同发育期酯酶、过氧化物酶同工酶分析

采用不同发育时期的小麦辐射突变体及原始品种材料对其酯酶（EST）、过氧化物酶（POD）酶谱进行了比较研究,并对一些农艺性状之间的相关性进行了测定。结果表明,第一套材料（南大2419、鄂麦6号、81-61562、82-2291）的株高和粒重分别与过氧化物酶和酯酶的活性在一定时期呈相反的变化趋势,第二套材料（St-2422／464、62027、80-15678）则无明显规律性关系。不同时期起主要作用的谱带不同。     

不同发育阶段水稻苗高的QTL分析

分析了不同发育阶段控制水稻苗高的QTL, 用5个阶段和4个净增长量的数据共检测到9个QTL,分别位于染色体1,4,6,7,8,11,和12号上。SH-4 是主基因,它在各个阶段都表达,对苗高的贡献率在20%以上。结果表明, 数量性状的发育或形态建成是由数量性状位点基因选择性表达的结果。 Abstract:QTLs conferring rice seedling height at different developmental stages were analyzed in this paper using a DH population with 122 lines deriving from a cross between indica variety Zai-Ye-Qing 8 and japonica variety Jing-Xi 17. A total of nine QTLs were identified with the data of five stages and four sets of net increase data between two successive stages. Of all the QTLs, Sh-4was a major gene, it expressed at all stages and accounted for more than 20% of the variance. The results revealed that the development of the quantitative trait was controlled by the selective expression of the genes at quantitative trait loci.     

大豆遗传图谱的构建和若干农艺性状的QTL定位分析

大豆许多重要农艺性状都是由微效多基因控制的数量性状,对这些数量性状进行QTL定位是大豆数量性状遗传研究领域的一个重要内容.本研究利用栽培大豆科新3号为父本、中黄20为母本杂交得到含192个单株的F2分离群体,构建了含122 个SSR标记、覆盖1719.6cM、由33个连锁群组成的连锁遗传图谱.利用复合区间作图法,对该群体的株高、主茎节数、单株粒重和蛋白质含量等农艺性状的调查数据进行QTL分析,共找到两个株高QTL,贡献率分别为9.15%和6.08%;两个主茎节数QTL,贡献率分别为10. 1%和8.6%;一个蛋白质含量QTL,贡献率为9.8%;一个单株粒重QTL,贡献率为11.4% .通过遗传作图共找到与所定位的4个农艺性状QTL连锁的6个SSR标记,这些标记可以应用于大豆种质资源的分子标记辅助选择,从而为大豆分子标记辅助育种提供理论依据.     

帽儿山天然次生林10种主要阔叶树冠径与胸径关系研究

根据帽儿山天然次生林30块标准地每木检尺的实测数据,建立帽儿山天然次生林10种主要阔叶树冠径与胸径以及胸径和冠径与胸径比值（cd/D）之间的关系,并且简要论述冠径与胸径比值在树木空间、断面积和林分密度和间伐强度的应用。研究表明：胸径在10~30 cm之间,相关系数（R²）在0.8以上时,冠径与胸径关系近似一条直线。通过对不同树种的不同大小树木(cd/D)比值的分析,得出随着胸径的增加的比值是逐渐减小的,并且减小的趋势随着胸径的增加趋于平稳,最后趋于一个常数。