粳稻穗角与谷粒性状的相关性及谷粒性状遗传分析

粳稻穗角小的品种产量高而品质差。谷粒性状与产量和品质都有关联。为培育产量与品质相协调的品种提供相关遗传信息, 测定了粳稻直立穗品种丙8979和弯曲穗品种C堡及其重组自交系349个株系的穗角和7个谷粒性状, 分析了穗角与谷粒性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对7个谷粒性状进行了遗传分析。结果表明, 穗角与粒厚、长厚比和宽厚比均无显著相关, 而与千粒重、粒长、粒宽和长宽比均呈极显著正相关。7个谷粒性状均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因的作用方式因性状而异。千粒重、粒长、长厚比和宽厚比4个性状以主基因遗传为主; 粒宽、粒厚和长宽比3个性状以多基因遗传为主。     

粳稻谷粒性状与垩白性状的相关分析

利用大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交后代F3和F4家系为试验材料,分析了粳稻谷粒性状和垩白性状的表型变异及其相关关系。研究结果表明,F3和F4家系谷粒的长、宽、厚、长宽比、千粒重及垩白性状均呈接近正态的连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。F4家系谷粒性状值均小于F3,随着世代的增加,谷粒性状值趋于减小。F4家系垩白粒率和垩白度小于F3,而垩白大小基本相近。在F3和F4,谷粒千粒重与谷粒长、宽、厚、长宽比均呈极显著正相关;垩白性状与谷粒长、宽、厚、长宽比、千粒重呈极显著正相关。在不同大小的谷粒长、长宽比和千粒重范围内,谷粒性状值相对较大的群体垩白性状值明显大于谷粒性状值相对较小的群体;谷粒长和长宽比相对较小的群体内垩白性状与其谷粒性状的相关关系较谷粒长和长宽比相对较大的群体更为密切。     

粳稻穗角与稻米品质的相关性及稻米品质遗传分析

测定了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2及其重组自交系349个株系的穗角和10个稻米品质性状, 分析了穗角与稻米品质性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对稻米品质10个性状进行了遗传分析。结果表明,穗角与糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量均无显著相关; 与精米率呈显著正相关(r=0.124*); 与粒长和长宽比均呈极显著正相关(相关系数分别为0.470**和0.241**)。糙米率、精米率和直链淀粉含量均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因具有累加作用和加性×加性的上位性作用; 整精米率、粒长、长宽比和胶稠度受2对加性-上位性主基因+多基因控制;垩白粒率、垩白度和糊化温度均受3对加性-上位性主基因+多基因控制。糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和糊化温度6个品质性状以主基因遗传为主,粒长、长宽比、胶稠度和直链淀粉含量4个性状以多基因遗传为主。     

玉米穗部性状的多世代联合遗传分析

以玉米自交系095和L26为亲本,通过对P1、P2、F1、F2、B1、B26个基本世代联合分析,研究了秃尖长、穗行数、穗粗、千粒重、穗重、单株产量等穗粒性状的遗传模型。结果表明:穗行数、穗重、单株产量的最适模型为D-2模型,即1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗粗、千粒重的最佳模型为B-1模型,符合两对基因加性-显性-上位性模型;秃尖长的最佳模型为E-3,符合两对加性主基因+加性-显性多基因模型。本研究利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法对玉米穗部性状进行遗传分析,有助于阐明玉米穗部性状的遗传规律。     

江苏省直立穗型粳稻品种主要农艺性状和品质性状分析

通过对江苏省淮北稻区种植的主要粳稻品种品质状况和近十年来育成的直立穗型粳稻品种(系)主要品质和农艺性状的分析,发现前期育成直立穗型粳稻品种相时半直立穗型粳稻品种加工品质低,垩白率高和垩白度大,蛋白质含量高;而近期育成直立穗型粳稻品种在上述品质指标上有了较大改进,食味品质也有了显著提高.在主要农艺性状中,近期育成品种呈现每穗总粒数上升、穗长变长、着粒密度下降趋势,产量水平的提高与每穗粒数的增加有着紧密相关.     

基因枪法转化水稻E32后代非目标农艺性状变异的研究

采用基因枪法将4个抗真菌性病害基因(RAC22、RCH10、β-1,3-Glu和B-Rip)导入超级稻(Oryza sativa L.)恢复系E32中,经选择获得10个T4代转基因株系。分蘖盛期纹枯病抗性鉴定表明外源基因已在转基因株系中得到表达并获得抗性,这些转基因株系除了产生抗病性等目标性状的变异外,还发生生育期、植株形态、谷粒外观及产量性状等非目标农艺性状变异。对这些非目标性状进行遗传增益和稳定性分析表明,不同转化株系间或性状间的遗传增益均存在较大差异,其中遗传增益最高的性状是单株穗数、着粒密度和单株产量;各性状中以株高、穗长和谷粒外观性状的变异程度最低,单株穗数和千粒重的变异系数最大。通过选择可获得产量与品质性状均有提高的转基因水稻。     

粳稻穗部性状遗传分析

从粳稻(Oryza sativa ssp. japonica)RIL群体中选取每穗颖花数极端少的品系丙堡3201和丙堡3205及每穗颖花数极端多的品系丙堡3145和丙堡3214, 配制丙堡3201×丙堡3145和丙堡3214×丙堡3205两个组合的P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂ 6个世代, 调查每穗颖花数、每穗实粒数、穗长、一次枝梗数和二次枝梗数的表型分布, 并运用主基因+多基因混合遗传模型,对这5个性状进行了遗传分析。结果表明, 每穗颖花数性状在2个组合的各分离世代均未出现超亲分离, 而其它4个性状均有不同程度的超亲分离。一次枝梗数受1对主基因+多基因控制; 其余4个性状均受2对主基因+多基因控制。每穗颖花数、每穗实粒数、穗长和二次枝梗数4个性状以主基因遗传为主, 一次枝梗数性状以多基因遗传为主。     

水稻粒形性状的遗传及相关基因定位与克隆研究进展

作物育种的首要目标是提高产量。水稻粒形是与水稻产量性状直接相关,与品质性状存在着密切关系的数量性状,其评价指标主要是粒长、粒宽、粒厚、长/宽和长/厚。近年来,水稻粒形的数量遗传研究取得了重要进展,并成功定位克隆了一批控制水稻粒形的基因。文章综述了水稻粒形的经典遗传研究、QTL定位、粒形基因的克隆和功能分析以及在水稻超高产育种中的利用。     

大豆粒形性状的遗传效应分析

采用双子叶植物种子数量性状的遗传模型,分析了大豆品种双列杂交F1和F2种子的粒重、粒宽、粒厚和粒长／粒宽、粒长／粒厚、粒宽／粒厚粒形性状的遗传效应。结果表明：7种粒形性状同时受制于种子直接遗传效应,而且还不同程度的受制于母体和细胞质效应。其中,百粒重、粒长、粒长／粒宽、粒长／粒厚和粒宽／粒厚的遗传以细胞质效应为主;粒宽和粒厚以母体遗传效应为主。粒重、粒长和粒长／粒宽、粒宽／粒厚的种子直接遗传率和细胞质遗传率均属中等,对其4个性状选择可以在较高世代单株和单粒选择均有效果。粒宽和粒厚母体遗传率数值较大,对其性状应以母体单株为单位早代选择,以增加粒宽和粒厚。P2和P7可作为增加百粒重、粒长／粒宽、粒长／粒厚和粒宽／粒厚的理想亲本;P1、P4和P6分别是提高粒长、粒厚和粒宽的理想亲本。     

杂交粳稻品质与产量性状间的典范相关分析──杂交粳稻品质性状的遗传研究Ⅳ

由38个杂交粳稻及其12个亲本的6个产量性状和13个品质性状的典范相关分析得出：两者以稻谷重、糙米重、精米重、每穗实粒数、单株产量间相关极显著．其它性状关系小．故对产量及其余品质性状同步选择可加速育成优质高产组合．提高产量宜着力增加穗数和结实粒数,籽粒不且过大过宽过重．改良品质以糙米率、糙米长宽比、垩白率、透明度、食味最为关键,并互为正向关系,可同时改良,其中透明度、垩白率又是影响食味的主要直观性状．     

小麦籽粒品质性状的QTL分析

利用小麦中国春(母本)和兰考大粒(父本)F2群体构建了169个标记的分子遗传图谱,将F2∶3家系分别种植于3个环境中,利用基于完备区间混合模型的单环境作图模型和多环境作图模型对小麦籽粒容重、硬度、蛋白含量和结合水含量性状进行了QTL分析。结果显示:(1)两种作图模型下,检测到容重的6个共同QTL(QTW-6B-6、QTW-7B-6、QTW-7B-9、QTW-5D-2、QTW-6D-1、QTW-6D-4),单环境模型下遗传贡献率为1.99%~6.57%,多环境模型下遗传贡献率为3.66%~20.07%,其中QM TW-7B-9、QM TW-6D-1和QM TW-6D-4在多环境模型中表现为主效QTL。(2)检测到硬度的3个共同QTL(QHD-4A-5、QHD-7A-1和QHD-7B-9),单环境模型下的遗传贡献率为6.00%~6.95%,多环境模型中遗传贡献率为5.43%~9.64%。(3)检测到蛋白含量1个共同QTL(QPR-6D-1),单环境模型下的遗传贡献率为5.39%,多环境模型中遗传贡献率为10.06%,表现为主效QTL。(4)检测到籽粒结合水含量1个共同QTL(QMO-1B-4),单环境模型下的遗传贡献率为39.20%,多环境模型下的遗传贡献率为75.01%,均表现为主效QTL。(5)1B染色体上存在同时控制籽粒容重、硬度、蛋白和结合水含量的QTL,说明1B染色体对小麦品质的影响可能很大。研究表明,小麦容重、硬度、蛋白含量、结合水含量的遗传主要受加性效应控制。该研究初步定位的一些重要QTL可为进一步精细定位、基因挖掘和育种早代品质性状分子标记辅助选择提供依据。     

裸燕麦子粒性状的QTL研究

以六倍体裸燕麦578(大粒品种)和三分三(小粒品种)为亲本进行杂交,构建包含202个家系的F2遗传作图群体。由172个SSR标记构建出包含21个连锁群的遗传连锁图谱。采用复合区间作图对子粒性状进行QTL定位,共检测到17个控制子粒长度、宽度、千粒重的QTL位点。其中,6个与子粒长度相关的QTL位点表型的贡献率为0.70%~12.83%,5个与子粒宽度相关的QTL位点表型的贡献率为0.77%~12.92%,6个与子粒千粒重相关的QTL位点表型的贡献率为0.58%~10.64%。在这些QTLs中有4个的贡献率达到了10%以上,分别是与子粒长有关的qGL-2(12.83%)、与子粒宽有关的qGW-5(12.92%)以及与千粒重有关的qTGW-3(10.64%)和qTGW-4(10.05%),被认为是主效基因所在位点。而且qGL-2和qTGW-4位于连锁群的相同位置上。还发现第3号连锁群上AM1089~AM1512区段分别与子粒长度、宽度和千粒重相关,同时3号连锁群AM86-2~AM1044区间分别与子粒长度和千粒重相关,而位于第21号连锁群AM3217~AM965区段分别与子粒宽度和千粒重相关。这一研究为燕麦子粒性状的深入研究和相关标记开发以及分子辅助选择研究奠定了基础。     

云南高原粳稻品质特性分析

采用表型主成分及聚类分析法,对76个云南高原粳稻的11个品质性状进行了分析。结果表明,（1）直链淀粉含量的平均值达食用稻品种品质1级标准,糙米率、透明度、碱消值和胶稠度达2级标准,精米率达3级标准,其余品质性状的平均值均在3级以下。品种间变异最小的品质性状是糙米率和碱消值,变异最大的是垩白度,其次是垩白粒率。（2）稻米品质性状间存在复杂的相关关系。（3）在选出的6个影响云南稻米品质的主因子中,精米率、垩白粒率和垩白度因子对稻米品质的累积贡献率为49.6%。（4）76个云南粳稻聚为4类,其中第一类包括52个品种,表明遗传距离近,遗传基础狭窄。在今后的云南粳稻品质育种中,应降低垩白粒率和垩白度,提高精米率和整精米率,同时拓宽遗传基础。     

繁殖世代对水稻植株农艺性状及稻米品质的影响研究

以国家长期库躬存种质为对照,选择在生产上一直种植的同一品种为高繁殖世代材料,一起进行田间种植以了解两者之间在田间出苗率、生育期、植株农艺性状及稻米品质上是否存在差异。结果表明,在6个供试粳稻品种中,有5个品种的高繁殖世代种质,其稻米垩白品质出现了退化现象,而其他稻米品质特性没有出现明显的变化。来自库存的种质,其每穗粒数都比一直在生产上种植的种质少,这可能与母本长时间低温贮藏有关。此外,来自库存的种质,其田间出苗率也相对较低。     

Genome-Wide Association Mapping of Yield and Grain Quality Traits in Winter Wheat Genotypes

The main goal of this study was to investigate the genetic basis of yield and grain quality traits in winter wheat genotypes using association mapping approach, and identify linked molecular markers for marker assisted selection. A total of 120 elite facultative/winter wheat genotypes were evaluated for yield, quality and other agronomic traits under rain-fed and irrigated conditions for two years (2011–2012) at the Tel Hadya station of ICARDA, Syria. The same genotypes were genotyped using 3,051 Diversity Array Technologies (DArT) markers, of which 1,586 were of known chromosome positions. The grain yield performance of the genotypes was highly significant both in rain-fed and irrigated sites. Average yield of the genotypes ranged from 2295 to 4038 kg/ha and 4268 to 7102 kg/ha under rain-fed and irrigated conditions, respectively. Protein content and alveograph strength (W) ranged from 13.6–16.1% and 217.6–375 Jx10-4, respectively. DArT markers wPt731910 (3B), wPt4680 (4A), wPt3509 (5A), wPt8183 (6B), and wPt0298 (2D) were significantly associated with yield under rain-fed conditions. Under irrigated condition, tPt4125 on chromosome 2B was significantly associated with yield explaining about 13% of the variation. Markers wPt2607 and wPt1482 on 5B were highly associated with protein content and alveograph strength explaining 16 and 14% of the variations, respectively. The elite genotypes have been distributed to many countries using ICARDA’s International system for potential direct release and/or use as parents after local adaptation trials by the NARSs of respective countries. The QTLs identified in this study are recommended to be used for marker assisted selection after through validation using bi-parental populations.     

Mapping QTL for Grain Yield and Plant Traits in a Tropical Maize Population

The vast majority of reported QTL mapping for maize (Zea mays L.) traits are from temperate germplasm and, also, QTL by environment interaction (QTL × E) has not been thoroughly evaluated and analyzed in most of these papers. The maize growing areas in tropical regions are more prone to environmental variability than in temperate areas, and, therefore, genotype by environment interaction is of great concern for maize breeders. The objectives of this study were to map QTL and to test their interaction with environments for several traits in a tropical maize population. Two-hundred and fifty-six F_2:3 families evaluated in five environments, a genetic map with 139 microsatellites markers, and the multiple-environment joint analysis (mCIM) were used to map QTL and to test QTL × E interaction. Sixteen, eight, six, six, nine, and two QTL were mapped for grain yield, ears per plant, plant lodging, plant height, ear height, and number of leaves, respectively. Most of these QTL interacted significantly with environments, most of them displayed overdominance for all traits, and genetic correlated traits had a low number of QTL mapped in the same genomic regions. Few of the QTL mapped had already been reported in both temperate and tropical germplasm. The low number of stable QTL across environments imposes additional challenges to design marker-assisted selection in tropical areas, unless the breeding programs could be directed towards specific target areas.     

杂交水稻谷粒性状三种不育胞质遗传效应的分析

利用K型、D型和W型三种不育胞质与三个保持系培育成的9个（三套）同质异核或同核异质不育系,以其与5个恢复系按p×q交配模式设计,研究三种不育胞质对F1粒长、粒宽、千粒重和长／宽等谷粒性状的遗传效应．结果表明：各性状均以不育胞质一般配合力效应最重要,随性状而异,还有与保持系、恢复系及二者的一、二级特殊配合力效应;三种不育胞质各性状的一般配合力效应均表现显著或极显著差异,K胞质在千粒重方面、D胞质在粒长和长／宽方面、W胞质在粒宽方面有加性促进作用．因此,注意选择不育胞质源和对质核组合的评价,可进一步改良杂交水稻谷粒性状.     

AB-QTL法定位广东高州野生稻谷粒外观性状和粒重基因

以广东高州野生稻为供体亲本,在栽培稻粤香占的遗传背景下构建了一套高代回交BC3F1群体,共计245个株系.选择117对在双亲间有多态性的SSR引物,对BC3F1株系进行了基因型分析.利用AB-QTL分析法对谷粒外观性状和粒重进行QTL分析,结果表明粒长、粒宽、粒长宽比以及粒重4个性状共检测到23个QTL,分布于水稻第1、2、3、4、5、6、8和11染色体上,单个QTL的贡献率范围为3.77%～28.67%.其中有6个QTL的贡献率超过20%,分别是控制粒宽的qGW-11-1,控制长宽比的qLWR-2和qLWR-11,控制粒重的qGWt-5-1、qGWt-5-2和qGWt-11-1.与现有的以普通野生稻为供体的相关研究比较,本研究所定位的基因数目较多,表明高州野生稻亟需研究利用.