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。

安岳红小麦重组自交系产量相关性状的QTL分析

为解析小麦产量相关性状的遗传效应,以四川本地高抗病、多小穗、高粒重品种安岳红小麦,与台长29杂交后构建114份重组自交系,利用小麦55K SNP芯片进行全基因组扫描,对2年3重复下的小穗数、穗长、有效分蘖、小穗粒数、穗粒数、穗粒重和千粒重7个产量相关性状进行表型鉴定及最佳线性无偏预测(BLUP),对表型数据进行QTL定位。共检测到32个控制小麦产量相关性状QTL,可解释表型变异率为4.67%~24.43%。其中,25个QTL可解释表型变异率超过10%,分布于1A、2A、2B、2D、3A、3D、4A、4D、5A、5D、6B、6D和7D染色体上。位于4D染色体上控制穗长的QSLAYH.Sicau-4D.1,在2个实验点中均能稳定表达。同时发现,1A、3A和4D染色体上分别携带有1个具有一因多效QTL。这说明小麦的产量性状遗传变异丰富,定位的优良等位基因具有增加小穗数、小穗粒数、穗粒数、穗粒重和千粒重的作用。

大豆重要农艺性状的QTL分析

应用栽培大豆科丰 1号 (♀ )和南农 1 1 38- 2 (♂ )杂交得到的F9代重组自交系 (RILs)群体 ( 2 0 1个家系 ) ,构建了含 30 2遗传标记、覆盖 2 363 8cM、由 2 2个连锁群组成的遗传连锁图谱。采用区间作图法 ,对该群体的主要农艺性状的调查数据进行QTL分析 ,表明与开花期、成熟期、株高、主茎节数、每节荚数、倒伏性、种子重、产量、蛋白质和含油量等 1 0个重要农艺性状连锁的QTL位点 34个 ,每个数量性状的遗传变异是由多个QTL位点决定的。

辣椒分子遗传图谱的构建和胞质雄性不育恢复性的QTL分析

以辣椒胞质雄性不育的保持系Yolowonder、恢复系Perennial及其F1构建的DH群体与不育系 770 13A测交的群体为供试材料 ,用AFLP分子标记技术构建了包括 43个标记 8个连锁群的辣椒分子遗传图谱。在对测交群体育性调查的基础上 ,把控制辣椒胞质雄性不育恢复性的QTL初步定位到第 1、3、6、8个连锁群上。

小麦单株产量与株高的QTL分析

【目的】在QTL水平上揭示株高与产量的遗传关系及株高对产量的影响,为小麦高产育种株高的选择提供参考依据。【方法】利用分别包含229和485个家系的2个关联重组自交系群体(recombinant inbred lines,RIL)潍麦8号/烟农19(WY)和潍麦8号/济麦20(WJ),绘制2个较高密度遗传连锁图谱。在3个环境下对单株产量和株高性状进行测量评价及非条件和条件QTL分析,研究株高与产量QTL的相互关系及排除株高影响后单株产量QTL效应的变化,探讨群体大小对QTL定位精度和准确性的影响。【结果】在WY群体中检测到5个单株产量QTL和15个株高QTL,其中,8个QTL解释大于10%的表型变异,3个为一因多效QTL;条件QTL分析表明,3个单株产量QTL与株高QTL无关,2个单株产量QTL的效应完全或部分由株高QTL所贡献,1个单株产量QTL的效应被株高QTL抑制。在WJ群体中检测到7个单株产量QTL和11个株高QTL,其中1个主效株高QTL加性效应值为8.82 cm,可解释20.68%的表型变异;条件QTL分析表明,5个单株产量QTL与株高QTL无关,2个单株产量QTL的效应完全由株高QTL所贡献。大群体WJ检测到的QTL效应值比小群体WY小,但LOD值高。【结论】株高与产量的关系是多重因素共同作用的结果,包括一因多效或紧密连锁、株高QTL对产量QTL表达的贡献与抑制、环境效应以及与其它性状的互作等。不同遗传背景、不同生态环境下株高对产量的贡献是各个因素相协调的结果,高产育种中对株高的选择在不同背景下应该有所区别;与小群体相比,大群体检测QTL的精度和准确性更高。

水稻生长早期耐冷性QTL分析

以籼粳交“密阳23/吉冷1号”的F2:3 代200个家系为作图群体,构建分子连锁图谱,并进行了F3 代家系的生长早期耐冷性鉴定和QTL分析。结果表明,幼苗期耐冷性、分蘖期耐冷性和低温下幼苗生长能力等生长早期耐冷性在F3 代表现为近似正态的连续分布,是由多基因控制的数量性状。在第1、5、9 染色体上分别检测到与幼苗期耐冷性相关的QTL各1个,其中qCTS1 对表型变异的解释率最大,达15.5%;在第2、3、7、9、11 染色体上分别检测到与分蘖期耐冷性相关的QTL各1个,而每个QTL对表型变异的解释率均较低;在第1、2、11、12染色体上分别检测到与低温下幼苗生长能力相关的QTL各1个,其中qGAS2 和qGAS12 对表型变异的解释率分别为26.6%和42.9%,是主效基因。

普通小麦多酚氧化酶活性的QTL分析

多酚氧化酶 (polyphenoloxidase ,PPO)是引起面团 (片 )颜色褐变的主要原因。利用 12 2对SSR引物、4对贮藏蛋白STS引物和 10对AFLP引物组合 ,分析了中优 95 0 7×CA96 32的 71个DH系的基因型 ,构建了由 173个位点组成的遗传连锁图 ,在小麦 2 1个连锁群上覆盖 2 881cM。将该群体种植于 3个环境 ,采用复合区间作图法 (CIM)进行了PPO活性的QTL分析。结果表明 ,控制籽粒PPO活性的主效QTL有 2个 ,分别位于染色体 2AL和 2DL上 ,贡献率分别为 37 9%～5 0 0 %和 2 5 0 %～ 2 9 1%。所有QTL都来自高PPO活性亲本中优 95 0 7。讨论了通过遗传途径降低PPO活性及利用分子标记辅助育种的可能性。

氮胁迫和正常条件下玉米穗部性状的QTL分析

【目的】分析氮胁迫和正常条件下玉米穗部性状的QTL。【方法】以优良玉米杂交种"农大108"的一套203个F2:3家系为材料,构建了包含189个SSR标记的遗传连锁图谱,在施氮(N+)和不施氮(N-)条件下,通过一年两点的田间试验,利用复合区间作图法对玉米穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒重和百粒重等6个穗部性状进行了QTL分析。【结果】亲本许178对N胁迫的敏感程度远小于黄C;F2:3群体的穗长、穗粗、穗行数和行粒数与单株产量大多呈显著或极显著正相关。在郑州和新郑两地,2种氮处理水平下定位了玉米穗部性状的53个QTL,其中郑州点检测到28个QTL,主要集中在第2、8和9染色体上(占57.14%);新郑点检测到25个QTL,主要分布在第1、2、6、7和8染色体上(占60%);在所检测到的53个QTL中,表现加性、部分显性、显性和超显性效应的QTL依次为13(24.5%)、20(37.7%)、6(11.3%)和14(26.4%)个,单个QTL解释表型变异介于7.1%～23.3%之间。N+条件下6个性状在两个地间检测到的QTL数量明显高于N-条件下检测到的QTL数量,同时在郑州点2种氮处理水平下检测到3个相同的QTL(qED2a,qKW8a,qKW10a),新郑点检测到1个相同的QTL(qEL1a),推断在缺氮条件下检测到的各性状特异表达的QTL可能与玉米的氮高效利用有关。【结论】在两地、2种供氮水平下所定位的53个穗部性状QTL,主要集中在第1、2、8和9染色体上,部分显性和超显性效应的QTL占60%以上。

大豆抗倒伏性的评价指标及其QTL分析

倒伏性的鉴定通常采用倒伏程度分级法,但其表现依赖于田间实时环境,分级较粗放。育种实践需要一种不依赖于实时环境的倒伏潜势评价方法。本研究利用表型差异大的32个大豆品种和1个重组自交系(RIL)群体NJRIKY,研究了鲜重力矩(株高×鲜重,PF)、干重力矩(株高×干重,PD)、单位抗折力鲜重力矩(株高×鲜重/抗折力,PFS)和单位抗折力干重力矩(株高×干重/抗折力,PDS)等4种倒伏性评价指标与倒伏程度的关系,从中遴选出PF与倒伏程度的相关系数高、物理意义明确、测度简便、环境稳定性高,与倒伏程度共同QTL多,综合表现最优,反映了倒伏势。在A2、C2、D2和G连锁群上,共检测到7个倒伏程度相关的QTL,分别解释表型变异的6%～12%,2年未检测到相同的QTL;在B1、C2和O连锁群共检测到7个倒伏势有关的QTL,分别解释表型变异的5%～12%,其中qPFC2-2,2年均能稳定表达,贡献值较大;倒伏程度和倒伏势共有的QTL区间有GMKF059a～satt319和satt286～A63_1T两个;抗倒伏性等位基因来自亲本科丰1号。

不同环境条件下水稻生育期和株高的QTL分析

利用籼稻品种窄叶青 8号 (ZYQ8)和粳稻品种京系 17(JX17)为亲本构建的加倍单倍体 (doubled haploid,DH)群体及其分子连锁图谱 ,在 5个环境中对生育期和株高进行 QTL 比较分析。结果表明 ,共检测到 10个 QTL,两种环境以上能重复检出的 QTL9个 ,这些 QTL 在不同的环境中的加性效应方向一致 ,但遗传效应差异较大 ;其中没有 1个QTL 在 5种环境中均能定位 ,表明数量性状基因的表达易受环境的影响。根据不同环境条件的主要差异和 QTL 表现 ,初步确定第 8染色体上影响生育期的 QTL q H D8和株高相关的 QTL q PH8在长日条件下表现遗传效应 ;第 1和第 10染色体上分别控制生育期和株高的 QTL q H D1和 q PH10在短日下发挥作用。

玉米籽粒产量与产量构成因子的关系及条件QTL分析

以我国玉米育种的骨干亲本齐319和黄早四构建的230个F2:3家系群体为材料,通过条件分析结合QTL定位方法探讨了单株产量(GYPP)与单株粒数(KNPP)和百粒重(KWEI)的遗传关系。结果表明,百粒重比单株粒数和单株产量遗传力高,受环境影响小。相关分析表明,单株粒数和百粒重与单株产量均呈现显著正相关,单株粒数与单株产量的相关系数更高。单株产量非条件QTL分析共定位到5个遗传主效应QTL和5对上位性位点,其中4个是控制3个性状(单株产量、单株粒数和百粒重)的一因多效性位点,1个是控制2个性状(单株产量和单株粒数)的一因多效性位点,全部5对上位性位点都与单株粒数和百粒重有关。条件QTL分析还检测到14个QTL位点及10对上位性位点,这些位点在非条件QTL分析中未被检测到,其效应较小。因此,单株粒数和百粒重与单株产量密切相关,通过改良单株粒数和百粒重可有效提高产量;条件QTL分析方法在单个QTL水平上证实了单株产量与单株粒数、百粒重较强的遗传相关性,并且能够检测到更多效应较小的QTL;发掘的两个效应较大的一因多效位点可为玉米高产分子育种和进一步精细定位提供理论参考。

正常与水分胁迫下水稻叶片叶绿素含量的QTL分析

随着分子标记技术的发展,利用不同的遗传群体对叶绿素的分子遗传机理进行了一些探索,定位了一些控制叶绿素含量的数量性状基因座(Quantitativetraitloci,QTL)。该研究着眼于当前干旱严重影响农业生产的形势,以水稻重组自交系‘珍汕97B’בIRAT109’F9代群体195个株系为材料,在正常与水分胁迫环境下研究叶片叶绿素含量与光合速率的变化及相关性,定位不同水分条件下影响叶绿素含量的QTL,为阐明干旱环境下水稻叶绿素含量的分子遗传机理、分子标记辅助育种和节水抗旱稻培育提供理论基础和依据。研究表明叶绿素含量与光合速率在正常供水下呈极显著正相关(r=0.1857**),但在干旱下则表现无关(r=0.0766)。QTL定位共检测到13个影响叶绿素含量的主效QTL,分别位于第1、2、3、4、5、6、10染色体:其中在干旱处理下检测到6个,其联合贡献率为47.39%;在正常供水下检测到7个,联合贡献率达56.19%。检测到显著互作效应位点16对:其中干旱处理下有4对显著互作,联合贡献率为18.57%;正常供水下有12对显著互作,联合贡献率达38.49%。

枣高密度遗传图谱的构建与树干直径的QTL分析

以冬枣×临猗梨枣杂交F1代的150株个体为作图群体,利用AFLP标记和RAPD标记,对已有的枣遗传连锁图谱进行加密,构建1张包含388个AFLP标记和35个RAPD标记、由15个连锁群组成的高密度枣遗传连锁图谱,覆盖基因组总长度1309.4cM,标记间平均距离3.1cM。与原图谱相比,总图距增加72cM,标记间平均距离缩短0.8cM,大于10cM的标记间隔减少7个,图谱饱和度显著提高。在新构建图谱的基础上,利用JionmapQTL4.0软件,首次对控制枣树干直径性状的QTL进行分析。共检测到控制枣树干直径的QTL6个,分布在5个连锁群上,分别可解释38.1%,10.0%,14.4%,10.1%,13.4%和31.0%的表型变异值。

小麦株高性状的QTL分析(英文)

自 2 0世纪 6 0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 2 0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。应用矮秆冬小麦品系ND3338(♀ )和F390 (♂ )杂交得到的F2∶3群体 ,研究小麦株高的遗传基础 ,对控制株高的数量性状基因座进行定位。利用 2 4 0个F2∶3家系 ,构建了含 2 15个微卫星标记、覆盖 36 0 0cM、由 2 1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 :2 0 0 0年和 2 0 0 1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 %～ 5 0 .1%的表型变异 ,每个环境条件下检测出的所有QTL能解释 6 4 .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 2 7.8%～ 36 .2 %的表型变异 ,有着同农?

水稻剑叶角度的QTL分析

以剑叶角度差异显著的籼稻窄叶青 8号和粳稻京系 17以及由它们构建的加倍单倍体群体为材料 ,在抽穗期测量其剑叶角度 ,并利用该群体构建的分子图谱进行数量性状座位分析。分别在第 1、2、3和 12染色体上检测到 4个QTL(qFLA 1、qFLA 2、qFLA 3和qFLA 12 ) ,贡献率分别为 10 .6 %、11.8%、9.8%和 8.1%,其中qFLA 1、qFLA 2的加性效应来自京系 17,qFLA 3和qFLA 12的加性效应来自窄叶青 8号。多个增效等位基因的聚合明显提高剑叶角度。讨论了这些控制剑叶张开性状的QTL在常规稻和杂交稻育种上的应用前景。

小麦幼苗根系性状的QTL分析

以小麦DH群体(旱选10号×鲁麦14)为材料,在水分胁迫及非胁迫两种条件下考察水培幼苗的单株根数、最大根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比等根系性状。应用基于混合线性模型的复合区间作图法分析幼苗根系性状的QTL,以及基因与环境的互作。共检测到11个加性效应QTL和15对上位性互作QTL,分布在除5A、4B、2D、6D和7D以外的所有染色体上。其中3个加性效应QTL和2对上位性效应QTL控制根数;3个加性效应QTL和3对上位性效应QTL控制最大根长;2个加性效应QTL和2对上位性效应QTL控制根鲜重;2个加性效应QTL和3对上位性效应QTL影响根干重;2对上位性效应QTL控制根茎鲜重比;1个加性效应QTL和3对上位性效应QTL与根茎干重比有关。同时还分别检测到1个加性效应QTL、3对上位性效应QTL与水分环境的互作效应。对应用分子标记辅助选择幼苗抗旱优良根系性状的可能性进行了讨论。

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 。

栽培稻与普遍野生稻两个重要分类性状花药长度和柱头外露率的QTL分析

用江西东乡普通野生稻（简称东乡普野）和桂朝２号的１１５株的ＢＣ１群体，构成了１张长度为１４１８．２ｃＭ．包含１２０个ＲＦＬＰ标记的遗传图谱，该图谱除第１染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外，其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致。对控制花药长度和柱头外露率这两个栽培稻和野生稻的重要分类性状的ＱＴＬ分析结果表明，控制花药长度的２个ＱＴＬｓ分别位于第２染色体Ｃ４２４～Ｇ３９和第９染色体Ｃ２８０７～Ｃ１２６３间；控制柱头外露率的２个ＱＴＬｓ分别位于第５染色体Ｒ２２８９～Ｒ１５５３间和第８染色体Ｇ１１４９～Ｒ１９６３间。这两个重要分类性状的ＱＴＬｓ定位，为进一步研究野生稻进化到栽培稻的分子进化机理提供了有益的信息。

玉米出籽率、籽粒深度和百粒重的QTL分析

为研究玉米出籽率、籽粒深度、百粒重的遗传机制,以豫82×沈137组配的229个F2:3家系为试验材料,采用复合区间作图法进行QTL定位分析。在3个环境下共检测到10个QTL。其中,控制出籽率、籽粒深度、百粒重相关QTL分别为3个、3个和4个,它们的联合贡献率分别为35.5%、28.1%和39.0%。位于第1染色体上介于标记umc1335与umc2236之间控制出籽率的QTLqKR1b和位于第9染色体上介于标记bnlg1209–umc2095之间控制百粒重QTLq100-KW9b,分别解释18.9%和11.7%的表型变异,且作用方式为加性效应,分析表明这些区域可能包含调控玉米籽粒性状关键基因,对剖析玉米产量形成机制具有重要的参考价值。

大豆生物量积累、收获指数及产量间的相关与QTL分析

利用亲本间生物量、收获指数和产量有较大差异的南农1138-2和科丰1号杂交衍生的大豆重组自交家系(NJRIKY),研究始花期(R1)、始荚期(R3)、始粒期(R5)、收获期生物量以及表观收获指数和产量间的相关,并进行QTL定位,分析相关的遗传基础。结果表明,(1)生物量与产量显著相关,相关程度随生长进程逐渐增加,收获期生物量与产量相关最高,R2=0.76。R1、R3、R5期生物量与产量的相关呈负指数曲线相关,生物量分别达到1000、2300和5500kghm-2时,产量不再随生物量的增加而增加。收获期生物量与产量呈直线正相关,在试验范围内未发现高产的收获期生物量上限。表观收获指数与产量呈指数曲线相关,小于0.42时与产量具正变关系,大于0.42时与产量具负变关系。收获期生物量与表观收获指数呈指数曲线相关,表观收获指数增加生物量降低。(2)检测到产量、表观收获指数、收获期生物量有关的QTL分别为9、10和10个,其中两年稳定的QTL分别有2、3、3个。检测到R1、R3和R5期生物量有关的QTL分别有6、9和6个,其中3个时期在两年均能稳定表达的有2个。(3)在9个产量QTL中的6个区间,还同时检测到生物量和表观收获指数有关的QTL,该3性状有部分QTL共享同一连锁区间,表明有其共同的遗传基础,同时也解释了性状间相关的遗传原因。