济麦44/济麦229重组自交系群体籽粒蛋白质含量QTL分析

小麦籽粒蛋白质含量与面团流变学特性及加工特性的关系密不可分。本研究在2020—2021年济南试验基地(E1)及2021—2022年济南试验基地(E2)和济阳试验基地(E3)三个环境下,以“济麦44×济麦229”构建的包含285个家系的重组自交系群体(F2∶6RILs)为材料,利用小麦55K SNP芯片构建高密度遗传连锁图谱,对籽粒蛋白质含量进行QTL分析。结果共筛选到2344个SNP标记用于构建遗传连锁图谱,图谱总长度3349.95 cM,平均标记密度为1.43 cM/标记。通过对籽粒蛋白质含量的QTL分析,共检测到18个籽粒蛋白质含量相关QTL,分布在1A、1B、2B、3D、4B、4D、5A、5B、5D、7A、7B共11条染色体上。Qpc.saas.4B-1在E1、E2和E3三个环境和BLUE(最佳线性无偏估计)值中均被稳定检测到,可以解释3.26%~23.79%的表型变异。Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A在两个环境和BLUE值中被检测到,分别解释2.42%~11.18%和2.48%~5.47%的表型变异,且Qpc.saas.4D与小麦矮秆基因Rht-D1b物理位置重合。本研究中检测到的QTL新位点Qpc.saas.4B-1、Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A是控制籽粒蛋白质含量的主效基因,具有高表型变异解释率。本研究结果可为小麦品质育种提供分子标记及理论参考。

基于主成分分析的苦荞麦重组自交系农艺性状综合评价

为筛选出综合性状优良的种质,为苦荞麦高产品种的选育推荐材料,对选取的58个具有高产潜质的重组自交系(RILs)及其双亲的10个主要农艺性状进行遗传变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,58个RILs各性状的变异系数介于5.71%~31.55%,其中,产量、生育期和主茎分枝数的变异系数较大,粒宽和籽粒周长的变异系数较小。产量与籽粒面积、籽粒周长、株高和千粒重呈极显著(P<0.01)正相关,与粒长和粒宽呈显著(P<0.05)正相关,与生育期呈极显著负相关,产量与上述指标的相关系数绝对值从大到小依次为千粒重>株高>籽粒面积>生育期>籽粒周长>粒宽>粒长。主成分分析结果表明,前4个主成分的累计贡献率达86.987%,分别是粒形与产量因子(39.940%)、粒宽因子(24.478%)、株高因子(11.667%)、主茎分枝数与生育期因子(10.893%)。基于综合评价结果及RILs与亲本间的方差分析,共筛选出R64、R103、R164、R84、R192、R153和R214等7个综合性状优良的非米荞型RILs。这7个株系在聚类分析中均被划分在了高产、大粒、高秆和生育期短的C2类群,可将其作为示范推广品种或西南地区常规苦荞育种的优良种质资源加以利用。米荞型株系R52、R198和R101的产量极显著或显著高于米荞型亲本小米荞,可用于苦荞麦高产薄壳品种的选育。

春小麦重组自交系品质性状与产量、生理性状相关性分析

以‘宁春4号’与‘宁春27号’为亲本杂交构建重组自交系的128份家系为材料,测定该群体的产量、叶面积指数、碳同位素分辨率、面筋含量等20个性状,分析各性状间的相关性。结果表明,该群体有丰富的变异类型,各性状离散程度较大,存在较大程度的超亲遗传。相关性分析表明生理性状与品质性状间有较强相关性,冠层温度、碳同位素分辨率对品质与产量性状影响较大;产量性状与品质性状大都呈正相关。以差异极显著的20个性状进行主成分分析,选取特征向量累积贡献率达87%的性状,分别是沉降值、稳定时间、湿面筋含量、硬度指数、粗蛋白含量、不实小穗数、穗粒数、吸水率、株高、结实小穗数、冠层温度、千粒质量与碳同位素分辨率;基于各性状聚类共分为9个类群,第九类群材料高产优质且农艺水分利用效率较高,为今后育种工作提供重要材料。

陆地棉重组自交系再生能力和遗传转化效率筛选

转基因工程育种是棉花种质创新的有效手段,为了拓展陆地棉可再生基因型,丰富棉花转基因受体,本研究以湖北省高产阔叶棉品种‘鄂棉22’(E22)为母本、高再生能力的鸡脚叶品种‘豫早1号’(YZ1)为父本,通过单籽传法构建了F9重组自交系群体(YE);利用棉花中比较成熟的IBA+KT(IK)和2,4-D+KT(DK)2种不同激素组合的培养体系,分别对重组自交系群体的164个家系的愈伤组织诱导率(CIF)、愈伤组织继代繁殖力(CSC)、愈伤组织的出胚率(CRE)以及愈伤组织出胚时间(CET)进行比较,共获得12个可再生的阔叶棉家系;利用目前成熟的棉花遗传转化体系对可再生阔叶棉家系进行遗传转化效率分析,同时对其进行田间农艺性状考察,最终获得了一个遗传转化效率为82.9%并且农艺性状更优良的家系YE3。本研究为棉花的遗传转化及基因功能研究拓展了陆地棉基因型种质资源。

小麦重组自交系主要产量性状的变异分析

为了解(驻麦305/中麦578)重组自交系群体在产量性状遗传作图和基因定位上的应用价值,本研究以388份(驻麦305/中麦578)重组自交系群体的品系为材料,利用卡平方测验法对该群体产量相关性状的遗传变异进行了分析。结果表明,(驻麦305/中麦578)重组自交系的分蘖数、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重和穗粒重等指标具有较广泛的遗传变异,其变异系数分别为23.54%、11.37%、7.30%、14.16%、20.12%和25.63%。除穗粒重和分蘖数外,其余4个性状均符合正态分布,呈现出数量性状的遗传特征,表明这是一个理想的遗传作图群体。

重组自交系群体的检测调整方法及其在大豆NJRIKY群体的应用

重组自交系 (RIL)群体是遗传作图和QTL定位研究中常用的群体 ,构建过程中可能出现的异常偏分离会影响群体的使用。根据理论群体的分析 ,提出了用均等性、对称性和代表性 3类 χ2 检验评价试验群体 ;利用代表性测验的家系最大 χ2 值和家系异常偏分离率调整异常偏分离的群体 ;并且应用计算机模拟方法编制了确定群体代表性测验参数临界值的有关程序 (GenoSim) ;从而提出了重组自交系群体评价与调整的方法 ,称为模拟群体抽样标准法 (SPSC)。应用此方法 ,对大豆RIL群体NJRIKY进行了检测和调整。该群体由科丰 1号×南农 1138 2的 2 0 1个F2∶7∶9家系组成 ,经SPSC 3个测验后淘汰了 17个家系、5个标记 ,调整后的群体能通过 3个测验 ,且在构建遗传图谱中 ,改变了 19个标记及

汕优63重组自交系群体重要农艺性状遗传分析和利用

利用强优势籼型杂交稻组合汕优 6 3(珍汕 97×明恢 6 3)产生的永久性籼籼交重组自交系 (RIL)群体 2 4 1个株系 ,1999年在杭州对株高、生育期、产量和产量构成因子等 9个重要农艺性状 ,进行了评价 ,以及方差分析、相关分析和多元逐步回归分析以及通径分析等研究。结果表明 ,这些性状在重组自交系群体中均存在双向超亲分离 ,分布频率大致接近正态分布。除有效穗数性状外 ,8个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异。每穗实粒数、结实率、千粒重、每穗总粒数与单株产量具有极显著相关 ,并解释了单株产量 88.7%的变异。有效穗数对单株产量的通径系数(Py1 )与相关系数 (ry2 )符号相反 ,通径系数更有利于解释其本质。还中选比汕优 6 3增产 10 %以上的 10份优良株系 ,可作为水稻育种优异资源或直接在生产上试种推广。

利用重组自交系群体检测水稻条纹叶枯病抗性基因及QTL分析

利用 8 1个株系组成的Kinmaze(japonica) DV85(indica)重组自交系 (recombinantinbredlines ,RIL)群体 ,采用苗期强迫饲毒的鉴定方法 ,以病情指数作为条纹叶枯病的表型值 ,鉴定亲本及 81个RILs对水稻抗条纹叶枯病毒(ricestripevirus ,RSV)的抗性。利用QTLCartographer软件 ,对水稻条纹叶枯病抗性基因进行检测分析。检测到 3个QTL位点 :qStv1、qStv7、qStv11分别位于第 1、7、11染色体上 ,各QTL的LOD值为 2 44～ 3 83 ,贡献率为 19 8%～3 0 9%。根据抗性基因加性效应的方向 ,在qStv7、qStv11位点上 ,亲本DV85存在抗条纹叶枯病增效基因 ,Kinmaze具有抗条纹叶枯病减效基因 。

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 (OryzasativaL .)珍汕 97和明恢 6 3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 (近似于α =0 .0 0 5) ,1 998年对粒长、粒宽和粒形分别检测到 6、2和 2个QTLs ;1 999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-C1 0 87区间的QTL效应大 ,同时影响粒长和粒形 ,两年贡献率分别为 57.5%、6 1 .4%和 2 6 .7%、2 9.9%。位于第 5染色体RG36 0 -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 %、36 .0 %。用混合线性模型的复合区间作图法在P =0 .0 0 5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与环境之间存在显著互作。

3个小麦重组自交系群体抗赤霉病QTLs的SSR分析

对3个重组自交系群体(RILs)苏麦3号/Alondra F_7、望水白/Alondra F_8、894037/Alondra F_8进行SSR分析,用单个标记方差及回归分析方法,结合接种鉴定资料,寻找与抗赤霉病性有关的的SSR分子标记。结果显示,在这3个抗病亲本的3B染色体上都存在一个主效抗赤霉病QTL,分别能解释2.6％～6.7％(苏麦3号)、47.4％(894037)、8.9％～27.0％(望水白)的抗性表型变异。在其它一些染色体上也发现一些微效QTLs,如2D、4B、4D、7A、6B染色体上,其中存在于4B染色体上的一个QTL来源于感病品种Alondra。在望水白/Alondra F_8群体中检测到了1个存在于2D染色体的抗赤霉病QTL,来源于抗病品种望水白,而在894037/Alondra F_8群体上检测到的1个存在于2D染色体的抗赤霉病QTL,则来源于感病品种Alondra,对其真实性将进一步研究。

“Lemont/特青”重组自交系的六性状籼粳分类研究

研究了287个“Lemont／特青”重组自交系的六个籼粳分类性状（程氏指数法）和154个RFI．P位点的遗传组成。群体的六性状总分呈连续分布，略偏向粳型，该方法将把大部分株系分入籼粳中间类型。遗传组成的分布略偏向特青并有更多的极端株系，六性状总分和分子标记的相关不明显。还就单个性状的分布和性状间重组情况，以及不同性状间及其与总分间的相关关系进行了分析。

用重组自交系构建西瓜分子遗传图谱

用可溶性固形物含量高、皮薄、感枯萎病的栽培西瓜自交系 (Citrulluslanatusvar lanatus) 9710 3和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质 (Citrulluslanatusvar citroides)PI2 96 341杂交所得重组自交系F8的 117个单株为作图群体 ,构建西瓜分子遗传图谱。该图谱包含 87个RAPD标记、 13个ISSR标记和 4个SCAR标记 ,分为 15个连锁群 ,包括 1个最大的含 31个标记的连锁群 (2 77 5cM )、6个大的含 4 - 12个标记的连锁群 (5 1 7cM - 172 2cM )和 8个小的含 2 - 5个标记的连锁群 (7 9cM -46 4cM) ,覆盖基因组的 10 2 7 5cM。两个标记间的平均距离为 11 5 4cM。该图谱为以后获得饱和的分子遗传图谱。

应用重组自交系群体检测控制水稻糙米粗蛋白和粗脂肪含量的QTL

用协青早B／密阳46重组自交系群体及其分子连锁图谱，及Windows QTL Cartographer2．0的复合区间作图法和多区间作图法，对水稻糙米蛋白质含量和粗脂肪含量进行QTL分析。检测到控制蛋白质含量的QTLs5个（qPc-3、qPc-4、qPc-5、qPc-6和qPc-10），单个QTL对群体表型变异的贡献率为4．7％～19．4％，联合贡献率为42．8％；检测到控制脂肪含量的QTLs4个（qLc-3、qLc-5、出-6和qLc-8），单个QTL对群体表型变异的贡献率为5．5％～12．0％，联合贡献率为34．6％。在这些QTL的区间中，第6染色体的阢基因区域对蛋白质含量具有主效作用，对脂肪含量具有较大作用。进一步分析和比较了相关研究结果，讨论了研究结果对开展稻米品质性状分子标记辅助选择的意义。

利用大粒籼/小粒粳重组自交系定位水稻生育期及产量相关性状QTL

生育期及产量相关性状如株高、单株有效穗数、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数和结实率等是水稻重要的农艺性状,发掘新的生育期及产量相关性状QTL,对克隆控制水稻产量性状新基因及利用分子聚合育种改良水稻产量性状具有重要意义。以两个在生育期及穗部性状上具有明显差异的亲本(BG1和XLJ)衍生的重组自交系群体为材料,在杭州(2011年)和海南(2012年)两个环境条件下,检测了影响水稻生育期及穗部相关性状的QTL,并对QTL上位性效应及与环境的互作进行了分析。共检测出影响生育期及产量相关性状的32个QTL,分布于第2、3、4、5、6、7和8染色体上,此外,分别检出5对双因子互作和5个QTL与环境互作。检测到的影响产量性状的QTL与前人研究结果相近的区间,其中效应较大、在不同环境下能被稳定检测到的QTL大都表现为成簇分布;重要产量性状QTL的上位性及与环境的互作效应均较小,说明基因间及基因与环境间的互作较小。

应用Charleston×东农594重组自交系群体构建SSR大豆遗传图谱

以美国半矮杆大豆品种Charleston为母本,东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为试验材料,利用164个在亲本之间表现多态的SSR引物对群体进行了分析,构建了一张大豆遗传图谱。该大豆遗传图谱总长度1913.5cM,标记间平均距离为11.89cM。每个连锁群长度变动在0.4～309.5cM之间,连锁群上的标记数在2～28个之间。各连锁群上的SSR标记并不是均匀分布的,其中A1、C2、D1a三个连锁群存在标记密集区。与国内外已构建完成的5张大豆遗传图谱比较表明,该图谱与国外的大豆公共遗传图谱对应性较好。

5种重要农艺性状基因在水稻重组自交系群体中的定位

通过抗病虫害水稻品系"B5"与籼稻品种"明恢63"为亲本进行杂交,得到一个187个F8代的重组自交系群体.利用重组自交系群体构建的分子连锁图,对水稻抽穗期、株高、穗长、剑叶长和剑叶宽的性状进行了QTL分析,分别检测到影响抽穗期、株高、穗长、剑叶长和剑叶宽的农艺性状2、2、4、4、4个QTLs,并分别解释各表型性状总变异的50.6%、74.9%、34.1%、47.3%和46.2%.其中,控制抽穗期的Hd 6基因,控制株高的Ph 7基因和控制剑叶长的Fll 2b基因分别是效应值较大的主效座位,其余的为微效基因座位.相关性状的QTLs大多聚集在染色体的相近或相同区间,表现出成簇分布的现象.这些重要农艺性状的分析,可以为水稻分子标记辅助选择育种提供有用的遗传信息.

超级杂交稻协优9308重组自交系群体的穗部性状QTL分析

将281个株系组成的超级杂交稻协优9308重组自交系群体种植在海南陵水（2006年和2007年）和浙江富阳（2006年）,采用Windows QTL Cartographer 2.5的复合区间作图法进行QTL检测。共检测到控制7个穗部性状的52个QTL,其中包括7个控制穗长的QTL,8个控制一次枝梗数的QTL,9个控制二次枝梗数的QTL,6个控制着粒密度的QTL,7个控制每穗总粒数的QTL,11个控制每穗实粒数的QTL,4个控制结实率的QTL。单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为2.3%~31.2%。控制穗部性状的QTL基本上以加性效应为主,上位性效应和环境互作效应不大。在3组试验中都检测到控制3个穗部性状的8个QTL：qPL-1,qPL-6-1;qTNSP-1,qTNSP-2,qTNSP-3;qNFGP-1,qNFGP-3-2,qNFGP-6-2。这些QTL,尤其是第3染色体RM168-RM143区间控制每穗总粒数的qTNSP-3和控制每穗实粒数的qNFGP-3-2,其加性效应值和贡献率均较大,可以考虑下一步进行QTL精细定位和克隆。研究发现多个重要QTL聚集区间,在同一QTL聚集区间,控制相关性状的QTL效应方向基本上相同,利用这些QTL紧密连锁的分子标记进行辅助选择,可望同时针对多个性状进行遗传改良。

苦荞重组自交系群体农艺性状分析

【目的】研究苦荞Fagopyrm tataricum主要农艺性状的遗传变异,揭示影响苦荞单株粒质量的主要因素,筛选综合性状优良的株系,为高产苦荞品种的选育提供理论基础和推荐材料。【方法】以小米荞与晋荞2号构建的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)群体399个家系为材料,对株高、主茎分枝数、主花序二分叉花枝数、顶三花枝粒数、单株粒数、单株粒质量、千粒质量、籽粒产量这8个农艺性状进行了遗传变异和相关性分析,利用逐步回归和通径分析挖掘影响单株粒质量的主要因子,基于农艺性状表型值将RIL群体进行聚类分析,通过群组间方差分析筛选优良单株。【结果】各性状变异系数为13.1%~42.4%。除了主茎分枝数外,其他性状均存在双向超亲分离现象。株高、主花序二分叉花枝数、单株粒数与单株粒质量、籽粒产量均呈极显著正相关(P<0.01)。单株粒数、主花序二分叉花枝数和千粒质量是影响单株粒质量的主要因素,其中单株粒数对单株粒质量的直接作用和总体效应最大。在欧式距离为22.0处,RIL群体可划分为10类,C5类群籽粒产量最高,C1类群在单株粒质量、单株粒数、主花序二分叉花枝数和籽粒产量等方面表现良好。【结论】单株粒数可作为高产苦荞品种选育的重要参考指标,C1和C5类群的株系可作为高产苦荞育种的推荐材料。

小麦重组自交系群体9个重要农艺性状的遗传分析

为了初步判断小麦重要性状的遗传组成,并筛选适于QTL定位的性状,以小偃81和西农1376及其构建的重组自交系群体(RILs)F7代为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型研究了株高、叶面积、穗下茎长、穗下节长、穗下节间直径、穗长、小穗数、穗粒数和抽穗期等9个重要农艺性状的遗传特点。结果表明,穗下节长性状符合多基因遗传,无主基因存在;株高、小穗数、穗粒数、叶面积、穗长和抽穗期6个性状符合2对主基因+多基因遗传;穗下节间直径性状符合3对主基因遗传,无多基因存在;穗下茎长性状则符合3对主基因+多基因遗传。株高、穗长、抽穗期和穗下节间直径等4个性状的主基因遗传率分别为82.32%、75.75%、81.98%和91.04%,可能含有较大的主效QTL。

大豆重组自交系群体三、四粒荚变异及其与产量的关系

利用中豆29与中豆32杂交衍生出的大豆重组自交系群体406个家系,在两种种植密度下分析三、四粒荚与产量的关系,研究结果表明,大豆重组自交系群体四粒荚性状存在明显的变异,有部分家系几乎没有四粒荚出现,而另一部分家系四粒荚几乎占四分之三,群体中出现了三、四粒荚数是一、二粒荚数47倍的家系。50%以上的家系四粒荚数和三粒荚比率超过高亲值,而有70.69%的家系一粒荚比率低于低亲值。三粒荚数与产量存在极显著的正相关,四粒荚数与单株产量有一定程度的负相关,主要原因是四粒荚数与百粒重存在极显著的负相关,但高产家系每荚粒数仍高于每荚粒数低的亲本。