两种供氮水平下水稻生长后期相关性状的QTL定位

以特青为母本与Lemont杂交,然后用特青为轮回亲本回交,建立特青背景下的染色体片段置换系（CSSL）群体。在正常和低氮条件下分别在生长后期对株高（PH）、单株穗数（PN）、叶绿素含量（CC）、地上部干物重（SDW）和单株籽粒产量（YD）等性状进行了QTL分析,共检测到31个QTL。其中在正常供氮水平下控制PH、PN、CC、SDW和YD的QTL数目均为3个;在低氮水平下检测到5、4、5和2个影响PH、PN、CC和SDW的QTL,在低氮水平下没有检测到控制YD的位点。大部分QTL集中在第2、3、7、11和12染色体上,影响不同性状或在两种供氮水平下影响同一性状的QTL在染色体上成串或成簇分布。其中RM30-RM439、RM18-RM478、RM309-RM270、RM235-RM17等区域同时检测到控制两个以上性状的QTL,表现出明显的一因多效现象。推测仅在低氮水平下检测到的QTL可能跟水稻对低氮胁迫耐性有一定的关联。     

与水稻籼粳分化有关的穗颈维管束性状基因的分子标记定位

水稻穗颈维管束数及其与穗一次枝梗数之比（V／R）是与籼粳分化有关的重要性状,采用籼粳交（圭630／02428）杂种F1花药培养获得的DH群体,对水稻穗颈维管束数,穗一次枝梗数及V／R比进行了QTL分析,检测到3个控制穗颈维管束数的QTL;其中,效应最大的qVB-8的贡献率为31．1％,加性效应值为1．96％,增效等位基因来自灿稻亲本圭630,2个控制一次枝梗数的QTL效应较小,但分别与控制穗颈维管束数的2个QTL同位,检测到影响V／R比的3个QTL,其中,效应最大的qV/R-1的贡献率为25．3％,被定位于第1染色体上,与落粒性基因sh-2紧密连锁（亦或为一因多效）。此外,还检测到4对和2对分别控制穗颈维管束数和V／R比的互作QTL。结果分析表明,水稻穗颈维管束数与穗一次枝梗数受不同的多基因系统控制,但这2个多基因系统的某些位点在基因组中具有同位性;在第1染色体上,控制V／R比,且效应最大的qV/R-1所在的染色体区段在水稻籼粳分化过程中可能具有重要作用。     

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。     

利用水稻重组自交系群体定位谷粒外观性状的数量性状基因

用区间作图和混合线性模型的复合区间作图两种方法,对水稻（Oryza sativa L）珍汕97和明恢63组合的重组自交系群体的谷粒外观性状－粒长,粒宽和粒形进行了数量性状基因（QTL）定位,用区间作图法在LOD≥2．4水平上（近拟于a=0.005),1998年对粒长,粒宽和粒形分别检测到6,2放2个QTLs,1999年对以上3个性状分别检测到3,2和2个QTLs,其中7个QTLs在两年均检测到,位于第3染色体RG393－C1087区间的QTL效应大,同时影响粒长和粒形,两年贡献分别为57．5％,61．4％和26．7％,29．9％,位于第5染色体RG360－C734B区间的QTL效应大,同时影响粒宽和粒形,两年贡献率分别为44．2％,53．2％和32．1％和36．0％,用混合线性模型的复合区间作图法在P＝0．005水平上,对粒长,粒宽和粒形分别检测到8,5和5个QTLs,共解释各自性状变异的58．81％,44．75％和57．47％,只检测到1个QTL与环境之间存在的显互作。     

超显性效应对水稻杂种优势的重要作用

在衍生于杂交稻推广组合汕优10号的群体中,单株产量和单株穗数表现出明显的F₁超亲优势和F₂自交衰退.以均匀分布于连锁图谱的标记为固定因子,将F₂群体分成亚群体,发现在大量亚群体中,特别是固定因子为杂合型的亚群体中,杂合度与产量和穗数呈显著正相关.在表现这种相关性的杂合型亚群体中,检测到15个单株产量QTL和13个单株穗数QTL,其中大多表现超显性.结果表明,超显性效应是水稻杂种优势的重要基础之一.     

光敏核不育水稻光敏色素基因的RFLP分析

以灿稻“ＩＲ３６”光敏色素基因ｐｈｙＡ的ｃＤＮＡ克隆作探针,对光敏核不育水稻“农垦５８Ｓ”和对照水稻“农垦５８”进行ＲＦＬＰ分析,性内切酶ＥｃｏＲｖ,ＤｒａＩ,ＨｉｎｄⅢ、ＸｂａＩ、ＭｓｐＩ等都没有显示出多态性,而用ＨｐａⅡ显示出了多态性。ＭａｐＩ和ＨｐａⅡ是一对同裂酶（识别位点为ＣＣＧＧ）,但二者对识别位点上第２个胞嘧啶（即ＣｐＧ）甲基化的敏感性不同。实验结果表明,“农垦５８Ｓ”ｐｈｙＡ基因中Ｃ     

几个水稻品种抽穗期主效基因与微效基因的定位研究

在构建２张ＲＦＬＰ图谱的基础上,定位分析了控制水稻抽穗期的主效基因和微效基因。在特三矮２号／Ｃ．Ｂ．群体中定位到２个主效基因和２个微效基因。该２个主基因分别位于第３、８染色体上,累加贡献率约达５０％,加性效应值分别为７天和６天,而分别位于第１、１２染色体的２个微效基因的贡献率仅分别为８．３％和９．６％,加性效应值仅为３天和４天。在外引２号／Ｃ．Ｂ．群体中定位了２个连锁于第６染色体的主效基因和１个位于第８染色体的微效基因,该２个主效基因的贡献率分别为３５．５％和２７．４％,来自外引２号的该２个基因其效应均为明显推迟抽穗,因而可推测它们为感光性基因,微效基因的贡献率仅为８．９％,基因效应值较小。     

水稻叶色与若干农艺性状连锁遗传的分析

以遗传方式为抑制互作的两对叶色基因为遗传标记,检测了绿叶品种Y双402与紫叶品种紫稻的杂交F₂中遗传标记与7个数量性状的基因间的连锁关系．发现控制株高、有效分孽、穗长、粒重和穗粒数的QTL（拟名为ht-1,tl, pal, gw和gn）与色素抑制基因I-P1(t）连锁,重组率分别为0、0、0.06,0.04和0.06．另一控制株高的QTL(拟名ht-2)与色素基因Pl(t)连锁,重组率为0.09．对株高、穗长和粒重3个性状而言,增效基因对减效基因为完全显性;有效分孽和穗粒数两性状的QTL只表现简单的加性效应．     

水稻回交世代中两个抗纹枯病主效数量基因的鉴定与标记辅助选择

对水稻品种特青与Lemont杂交组合的F2 单株无性系群体,进行 2年有重复的抗水稻纹枯病QTLs定位,在特青的第 9号染色体和Lemont的第 11号染色体上分别定位到了 1个主效抗纹枯病QTL,各自命名为qSB 9和qSB 11。从该F2 定位群体中,根据位点双侧标记带型,选取 2个位点均为感病等位基因纯合的 2个单株作为双感亲本,均为抗病等位基因纯合的 1个单株作为双抗亲本,分别与轮回亲本特青和Lemont进行回交。标记辅助选择始于BC2F1 及以后的各回交世代,并于BC2F1 和BC4F1 世代进行了病原菌人工接种鉴定。鉴定结果表明,qSB 9和qSB 11确实存在于原定位区间,各等位基因也在回交过程中被成功选择。BC3F2 采用秧田期大群体标记检测,从中选取符合要求的单株,分别混合得到特青背景下的双感纯合系, Lemont背景下的双感、双抗纯合系,将这些纯合系连同轮回亲本同时种植于扬州大学农学院试验田和江苏里下河农科所试验田, 2次重复,随机区组设计,进行接种实验。结果表明: 1 )相同背景下的不同纯合系间在发病程度上存在极显著的差异,不同纯合系的病情严重程度依次为:Lemont双感系>特青双感系>Lemont>特青 >Lemont双抗系; 2 )2个位点上的抗性等位基因qSB 9和qSB 11单独存在时,分别可减轻病级 1 2级左右,同时存在时可减轻病级 2级左右;     

覆盖野生稻基因组的染色体片段替换系的构建及其米质相关数量性状基因座位的鉴定

染色体片段替换系（CSSL）是基因组水平快速初步定位数量性状基因座位（QTL）的良好材料,而水稻的品质性状是多基因控制的数量性状,因此可用替换系鉴定控制水稻品质性状的QTL。本文用分子标记辅助选择技术（MAS）构建了由133个株系组成的以‘特青’（籼稻品种）为轮回亲本,以海南的一种普通野生稻为供体亲本,覆盖绝大部分野生稻基因组的染色体片段替换系。利用这套替换系,初步定位了控制稻米外观和理化品质性状的15个QTL,为今后水稻品质性状QTL的克隆以及稻米品质相关性状的改良提供了依据。     

农垦58S光敏不育基因突变位点的确定及pms3区间的进一步作图

光敏核不育水稻农垦 5 8S系由正常晚粳品种农垦 5 8自然突变产生 .以农垦 5 8S与农垦 5 8杂交F₂ 为材料作RFLP分析 ,确定了原始光敏不育基因突变位点为位于第 1 2染色体上的pms3,即由正常品种农垦 5 8变为光敏不育农垦 5 8S是pms3上基因突变的结果 .还对 (农垦 5 8S× 1 5 1 4)群体做了大量的RAPD和AFLP分析 ,找到并定位了 4个与pms3连锁的标记 ,增加了该区间的分子标记密度 .     

水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)，分析候选基因，并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状，可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan, HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为实验材料，测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature, GT)、胶稠度(gel consistency, GC)和直链淀粉含量(amylose content, AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位，共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs (糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个)，其中最高奇数的可能性(likelihood of odd, LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量，发现6个基因在双亲间的表达量差异显著，推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度，而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础，并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。     

用RFLP标记剖析水稻穗颈维管束及穗部性状的遗传基础

采用籼、粳亚种间杂种F1(圭630×02428)花药培养获得的DH群体,对水稻穗颈大、小维管束数和倒数第2节间大、小维管束数等4个维管束性状,以及一、二次枝梗数,每穗颖花数3个穗部性状进行QTL分析,共检测到16个QTLs,其中有7个QTLs的加性效应较大,单个QTL的贡献率在20%以上。发现有4个QTLs成簇分布于第1染色体从RZ776到C11的大约35cM的区段上,来源于亲本"圭630"的这一染色体区段对穗颈大维管束、第2节间大维管束、第2节间小维管束和二次枝梗数4个性状的表达均具有增效作用。还讨论了利用分子标记辅助选择聚合增效QTLs、实现穗颈维管束性状遗传改良的策略。     

苏云金芽胞杆菌4.0718菌株中杀虫晶体蛋白基因的定位及鉴定

[目的]对苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)4.0718菌株中的杀虫晶体蛋白基因(insecticidal crystal protein gene,简称cry基因)进行定位和鉴定,系统分析高毒力Bt4.0718菌株的杀虫基因背景.[方法]采用脉冲电泳(PFGE)分离Bt 4.0718菌株的基因组DNA,确定该菌株的PFGE图谱和质粒图谱;采用Southern杂交分析该菌株中cry基因的定位,并使用PCR及PCR产物限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)方法鉴定该菌株染色体和质粒上含有的cry基因类型.[结果]确定了Bt 4.0718菌株的PFGE图谱和质粒图潜,鉴定到Bt4.0718菌株的染色体和质粒上均定位有cry基因,且分别包含crylAa、crylAc、cry2Aa和cry2Ab 4种基因成分.但染色体上含有的cry基因可能不如质粒上含有的cry基因具有完整的开放阅渎框.[结论]首次在Bt 4.0718菌株的染色体上发现有丰富的cry基因,且与质粒上含有的cry基因类型一致.     

水稻分蘖角度的QTL定位和主效基因的遗传分析

利用水稻籼粳亚种间组合Asominori×IR24重组自交系(RIL)群体71个株系和相应的全基因组染色体片段置换系(Chromosomesegmentsubstitutionline,CSSL)群体65个株系,在2种环境下对分蘖角度性状进行了数量性状基因座(QTL)定位和上位性效应的遗传分析。在两种群体中都出现了分蘖角度的超亲分离。在RIL群体中发现了5个主效QTLs和3对上位性双位点互作标记基因座,控制水稻分蘖角度。其中在第9染色体上位于XNpb108~C506RFLP分子标记区间的qTA-9基因座在2种环境中同时出现,其贡献率平均为28·6%,增加分蘖角度的等位基因来自籼稻品种IR24。利用CSSL群体图示基因型分析,证实在第9染色体上含有RFLP标记C609和C506约15cM的染色体区段,存在增加分蘖角度的基因,来源于染色体片段供体亲本IR24,在Asominori的遗传背景中能增加分蘖角度约15°,该基因的位置与RIL群体在第9染色体上定位的QTL相同,证实了qTA-9的存在。F1表型测定及F2代遗传分析表明,来自IR24的等位基因是一个不完全显性基因。除一对上位性位点存在显著的环境互作效应外,未发现其他位点存在与环境的互作效应。不同基因的加性效应和双位点的上位性效应的共同作用可能是造成水稻分蘖角度超亲分离的主要原因。     

应用二种定位法比较不同世代水稻产量性状QTL的检测结果

应用珍汕97B／密阳46的F2和重组自交系（RIL）群体,建立RFLP连锁图,检测控制稻谷产量及其5个构成因子的QTL。结果表明,具有较大加性效应者,能同时在F2和RIL群体中检测到。而且,在重组自交系群体中,发现设重复的表型鉴定与基于单株的表型鉴定,对效应较高的QTL的检测影响不大。     

植物数量性状基因定位研究概述

植物重要的性状多为数量性状。长期以来,人类一直寻求解释植物数量性状的遗传规律以便对其进行遗传操纵。现代分子生物技术的发展为植物数量性状基因的定位、分离等研究提供了条件。本文从数量性状基因座(QTL)作图群体类型及其特点,QTL定位方法,植物QTL研究现状,以及QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述,并对今后植物QTL研究进行了展望。     

RFLP遗传标记与作物数量性状基因定位

在农作物中许多主要经济性状属由单个基因效应微小的多基因控制且易受环境影响的数量性状。多年来对这类性状的遗传研究主要采用数量遗传学方法,通过适当的试验设计和统计模型估算出乎均数、方差、协方差、遗传力、配 合力、遗传距离,基因加性效应显性效应上位性效应等遗传参数,用这些参数描述群体的遗传特征,对育种研究起到了一定的指导作用。     

影响水稻花药培养力的数量性状基因座位间的互作

控制数量性状的多个基因间不仅存在加性效应,还存在非等位基因间的互作。对一个籼粳交后代的加倍单倍体群体花药培养,通过Ｅｐｉｓｔａｔ软件分析影响水稻花药 数量性状基因座位间的互作。结果表明,愈伤组织诱导率主要受两个单基因的影响,不存在双基因条件型互作,但有２对互适型互作与其有关。