Genetic dissection and validation of a major QTL for grain weight on chromosome 3B in bread wheat(Triticum aestivum L.)

Grain weight is one of the key components of wheat(Triticum aestivum L.)yield.Genetic manipulation of grain weight is an efficient approach for improving yield potential in breeding programs.A recombinant inbred line(RIL)population derived from a cross between W7268 and Chuanyu 12(CY12)was employed to detect quantitative trait loci(QTLs)for thousand-grain weight(TGW),grain length(GL),grain width(GW),and the ratio of grain length to width(GLW)in six environments.Seven major QTLs,QGl.cib-2D,QGw.cib-2D,QGw.cib-3B,QGw.cib-4B.1,QGlw.cib-2D.1,QTgw.cib-2D.1 and QTgw.cib-3B.1,were consistently identified in at least four environments and the best linear unbiased estimation(BLUE)datasets,and they explained 2.61 to 34.85%of the phenotypic variance.Significant interactions were detected between the two major TGW QTLs and three major GW loci.In addition,QTgw.cib-3B.1 and QGw.cib-3B were co-located,and the improved TGW at this locus was contributed by GW.Unlike other loci,QTgw.cib-3B.1/QGw.cib-3B had no effect on grain number per spike(GNS).They were further validated in advanced lines using Kompetitive Allele Specific PCR(KASP)markers,and a comparison analysis indicated that QTgw.cib-3B.1/QGw.cib-3B is likely a novel locus.Six haplotypes were identified in the region of this QTL and their distribution frequencies varied between the landraces and cultivars.According to gene annotation,spatial expression patterns,ortholog analysis and sequence variation,the candidate gene of QTgw.cib-3B.1/QGw.cib-3B was predicted.Collectively,the major QTLs and KASP markers reported here provide valuable information for elucidating the genetic architecture of grain weight and for molecular marker-assisted breeding in grain yield improvement.

气象因子与播期调控水稻籽粒灌浆关系的研究

为研究东北地区适宜的水稻播种日期,以通禾822水稻品种为供试材料,设置6个播期处理:4月10日(S1)、4月20日(S2)、4月30日(S3)、5月10日(S4)、5月20日(S5)、5月30日(S6),探讨了气象因子与齐穗后的水稻产量构成因子、籽粒灌浆特性之间的关系。结果表明:(1)播期从4月10日推迟到5月30日,水稻生育进程加快,生育时期缩短,千粒重显著降低;产量下降主要是由结实率和千粒重引起的,而结实率和千粒重的降低主要与活跃灌浆期、最大灌浆速率和平均灌浆速率有关,而活跃灌浆期、灌浆速率受齐穗后有效积温、日最高温度和降雨量的影响显著。(2)在播期内,水稻的结实率、千粒重、最大灌浆速率随着有效积温的增加和日最高温度的升高而呈增加的趋势。(3)播期的延迟导致水稻在灌浆期遭遇大量降雨,从而造成水稻灌浆速率下降、产量减少;影响籽粒灌浆和千粒重的主要气象因子是积温。在当地气候条件下,4月20日播种处理的水稻灌浆性能较好,有利于获得较高的产量和提高有效积温的生产效率。

河南省冬小麦籽粒质量评价的气象指标分析

选用2008年、2010—2014年、2019年河南省共630份冬小麦样本及对应时段的气象资料,采用多重比较、Logistic多元回归等方法,构建河南省冬小麦籽粒质量达二等及以上的气象指标。结果表明:冬小麦籽粒容重与花粒期平均空气相对湿度呈显著负相关,与日照时数呈显著正相关;籽粒不完善粒与空气相对湿度、降水量和降水日数为显著正相关;冬小麦籽粒质量与各旬气象因子的相关性呈动态变化。不同地区影响冬小麦籽粒容重的关键气象因子不同,河南北部地区为光照和气温,河南东部主要为气温,河南南部为气温和降水量。冬小麦籽粒质量气象指标评价等级与实际籽粒质量等级指标的一致率为84%,不完善粒评价一致率为100%。近30 a河南省冬小麦质量气象等级达二等的平均频率为79.7%(除河南西部),气象条件整体上有利于河南省冬小麦籽粒质量的提高。

基于55K芯片小麦籽粒相关性状的QTL定位分析

为了进一步挖掘小麦籽粒相关性状的主效QTL位点,探索籽粒性状之间的遗传关系,利用籽粒性状差异较大的小麦品种安农859和武农988构建的124份DH群体为研究材料,分别测定2 a 7个环境下的粒长、粒宽及千粒质量表型值,开展籽粒性状多元回归分析,并基于DH群体的55K芯片数据进行籽粒相关性状QTL检测。结果表明,多元回归分析中,粒宽对千粒质量的贡献最大。通过完备区间作图对籽粒性状进行QTL定位,除6D和7B染色体外,其他19条染色体上共检测到69个有关籽粒性状的QTL,包括24个千粒质量QTL、28个粒长QTL、17个粒宽QTL,单个QTL的表型解释率为6.87%~27.74%。其中,7A染色体上粒长相关的Qgl.ahau-7A.1在7个环境及BLUP下均被检测到,表型解释率为9.48%~22.26%,加性效应为0.11~0.21 mm,物理区间4.91 Mb(AX-110430243~AX-110442528),可能为新的主效QTL。因此,Qgl.ahau-7A.1位点可作为后续精细定位和分子标记辅助育种重点关注的区域。

河南省小麦品种(系)粒重相关基因等位变异的鉴定与分析

小麦粒重是影响小麦产量的重要因素之一,培育高粒重品种是小麦育种的重要目标之一。本研究以395份河南省小麦品种(系)为材料,结合2021-2023连续两年千粒重测定结果,利用分子标记技术对其粒重相关基因(TaCwi-A1、TaSus2-2B、TaGw8-B1、TaGS-D1)的等位变异进行了鉴定,分析4种粒重基因不同等位变异及其不同组合类型对千粒重的影响。结果表明,TaCwi-A1、TaSus2-2B、TaGw8-B1和TaGS-D1位点在供试材料中均存在2种等位变异,共具有15种不同粒重等位基因组合类型。综合分析不同粒重等位基因及其组合类型与千粒重关系,等位基因TaSus2-2Ba对粒重的正向作用效应显著,而等位基因TaCwi-A1a和TaGS-D1a分别对粒重的正向效应不显著。TaCwi-A1b+TaSus2-2Ba+TaGS-D1b+TaGw8-Bla、TaCwi-A1a+TaSus2-2Ba+TaGS-D1a+TaGw8-B1a、TaCwi-A1b+TaSus2-2Ba+TaGS-D1a+TaGw8-B1a这3种基因组合类型为小麦高粒重优势基因型。

不同采收期及后熟期对野生西瓜种子质量的影响

为解决野生西瓜制种时间较长的问题,以野生西瓜砧木‘野壮101’为材料,通过研究果实不同发育时间及种子后熟时间的发芽率等种子质量相关性状,分析采收期及后熟期对野生西瓜砧木种子质量的影响。结果表明,果实采收期及后熟时间均影响种子质量及外观。当果实发育60 d、果实采收后种子后熟10 d时,野生西瓜砧木种子发芽率、发芽势、千粒质量均最高,分别为92%、90%、252 g。

Genetic dissection of a thousand-grain weight quantitative trait locus on rice chromosome 1

Thousand-grain weight (TGWT) is an important factor affecting grain yield as well as grain quality in rice. A quantitative trait locus (QTL) qTGWT1-1 for TGWT was detected previously near DNA marker RG532 on the short arm of chromosome 1 in a recombinant inbred line (RIL) population derived from the indica-indica rice cross Zhengshan97B (ZS97B)/Milyang46 (MY46). In this study, two residual het-erozygous lines (RHLs), Ch1 and Ch2, derived from the ZS97B/MY46 RIL F7 population, were used to develop two F6 populations, RIL-1 and RIL-2. The genome of Ch1 and Ch2 contains a heterozygous region flanked by RM1―RM3746 and RM151―RM243 on the short arm of chromosome 1, respectively, but is homozygous in other regions. Two tightly linked QTLs, Gw1-1 and Gw1-2, with the same additive direction and similar effect on TGWT, were detected in the region of QTL qTGWT1-1 in population RIL-2. No QTL was detected in the population RIL-1. Four individual RHLs from the population RIL-2 carrying heterozygous segments flanked by RM151―RM10404, RM10381―RM243, RM10435―RM259 and RM10398―RM5359, respectively, were chosen to develop four F2 populations. Ten maternal homozy-gotes and 10 paternal homozygotes were selected from each of the four F2 populations derived from the four RHLs. The four sets of near isogenic lines (NILs) were grown for phenotyping of TGWT and delimitation of Gw1-1 and Gw1-2. Results showed that Gw1-1 and Gw1-2 were located in the intervals RM10376―RM10398 and RM10404―RM1344 which cover 392.9 and 308.5 kb regions, respectively. The enhancing alleles were from ZS97B at both loci, and no significant interactions were detected. Genetic dissection of Gw1-1 and Gw1-2 has laid a foundation for their cloning and molecular breeding of grain yield and quality in rice.

Identification and validation of major QTL for grain size and weight in bread wheat(Triticum aestivum L.)

Grain size and weight are key components of wheat yield.Exploitation of major underlying quantitative trait loci(QTL)can improve yield potential in wheat breeding.A recombinant inbred line(RIL)population was constructed to detect QTL for thousand-grain weight(TGW),grain length(GL)and grain width(GW)across eight environments.Genomic regions associated with grain size and grain weight were identified on chromosomes 4A and 6A using bulked segregant exome sequencing(BSE-Seq)analysis.After constructing genetic maps,six major QTL detected in at least four individual environments and in best linear unbiased estimator(BLUE)datasets,explained 7.50%-23.45%of the phenotypic variation.Except for QGl.cib-4A,the other five QTL were co-located in two regions,namely QTgw/Gw.cib-4A and QTgw/Gw/Gl.cib-6A.Interactions of these QTL were analyzed.Unlike QTgw/Gw/Gl.cib-6A,QTgw/Gw.cib-4A and QGl.cib-4A had no effect on grain number per spike(GNS).The QTL were validated in a second cross using Kompetitive Allele Specific PCR(KASP)markers.Since QTgw/Gw.cib-4A was probably a novel locus,it and the KASP markers reported here can be used in wheat breeding.TraesCS4A03G0191200 was predicted to be potential candidate gene for QTgw/Gw.cib-4A based on the sequence differences,spatiotemporal expression patterns,gene annotation and haplotype analysis.Our findings will be useful for fine mapping and for marker-assisted selection in wheat grain yield improvement.

Introgression of chromosome 6PL terminal segment from Agropyron cristatum to increase both grain number and grain weight in wheat

Agropyron cristatum(2n=4x=28,PPPP),which harbours many high-yield and disease-resistance genes,is a promising donor for wheat improvement.Narrow genetic diversity and the trade-off between grain weight and grain number have become bottlenecks for increasing grain yield in wheat.In this study,a novel translocation line,WAT650l,was derived from the chromosome 6P addition line 4844–12,which can simultaneously increase both grain number per spike(GNS)and thousand-grain weight(TGW).Cytological analysis and molecular marker analysis revealed that WAT650l was a 5BL.5BS-6PL(bin 12–17)translocation line.Assessment of agronomic traits and analysis of the BC4F2 and BC5F2 populations suggested that the 6PL terminal chromosome segment in WAT650l resulted in increased grain number per spike(average increased by 14.07 grains),thousand-grain weight(average increased by 4.31 g),flag leaf length,plant height,spikelet number per spike and kernel number per spikelet during the two growing seasons of 2020–2021 and 2021–2022.Additionally,the increased GNS locus and high-TGW locus of WAT650l were mapped to the bins 16–17 and 12–13,respectively,on chromosome 6PL by genetic population analysis of three translocation lines.In summary,we provide a valuable germplasm resource for broadening the genetic base of wheat and overcoming the negative relationship between GNS and TGW in wheat breeding.

小麦粒重相关性状的QTL定位及分子标记的开发

【目的】小麦是世界总产量第二的粮食作物,而粒重是影响小麦产量的重要因素。以和尚头(HST)和陇春23(LC23)衍生的216个家系重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,基于55K SNP基因型数据,针对小麦粒重相关性状进行QTL定位,开发和验证粒长主效QTL的共分离标记,为分子标记辅助选择育种提供参考。【方法】利用小麦55K SNP芯片对亲本和RIL群体进行基因分型,构建高密度遗传连锁图谱,并与中国春参考基因组IWGSC RefSeq v1.0进行相关性分析。基于完备区间作图法对多环境粒重相关性状进行QTL定位;通过对主效QTL进行方差分析,判断不同QTL间的加性互作效应,并分析其对粒重相关性状的影响。同时,根据粒长主效QTL的共分离SNP位点开发相应的竞争性等位基因特异性PCR标记(kompetitive allele specific PCR,KASP),并在242份国内外小麦种质构成的自然群体中进行验证。【结果】构建了和尚头/陇春23 RIL群体的高密度遗传图谱,全长4543 cM,共包含22个连锁群,覆盖小麦21条染色体,平均遗传距离为1.7 cM。遗传图谱与物理图谱具有显著相关性,Pearson相关系数为0.77—0.99(P<0.001)。共检测到51个粒重相关QTL,其中,有4个为3个及以上环境稳定表达的主效QTL,分布在2D、5A、6B和7D染色体。根据物理区间和功能标记分析主效QTL Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D分别为光周期基因Ppd-D1和开花基因FT-D1,方差分析表明,二者具有显著的互作效应;Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D优异等位基因的聚合显著提高了小麦的千粒重和粒宽。此外,根据粒长主效位点Qgl.nwafu-5A的共分离SNP开发了相应的KASP分子标记AX-111067709,该标记在242份小麦组成的自然群体中与粒长和粒重性状显著相关,在不同环境下能增加粒长3.33%—4.59%(P<0.001)和粒重5.70%—10.35%(P<0.05)。【结论】和尚头(HST)和陇春23(LC23)的粒重相关性状由多个遗传位点控制,其中,Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D通过加性互作效应可显著提高小麦的千粒重和粒宽。Qgl.nwafu-5A与粒重和粒长具有显著相关性,其共分离分子标记AX-11106770可应用于分子标记辅助选择育种。

不同品种(系)彩色小麦干物质积累转运和产量形成分析

为明确不同品种(系)彩色小麦主要农艺性状的特征及其与籽粒产量的相关关系,筛选出适宜鲁东地区栽培的彩色小麦品种。于2020-2022年2个冬小麦生长季,选用4个紫色小麦品种(系)青研紫麦1号(QYZ-1)、QYZ-2、山农紫麦1号(SNZM1)和农大3753(ND3753),2个蓝色小麦品系20064和20072以及普通白粒小麦品种济麦22(JM22,对照品种)为试验材料,系统研究了不同品种(系)彩色小麦的旗叶SPAD值、叶面积指数、干物质积累与转运、产量及其构成因素等方面的差异,和各农艺性状的稳定性以及产量可持续性。结果表明,各彩色小麦品种产量、千粒质量、开花期叶面积指数、花后SPAD值、开花期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量及收获指数均低于普通白粒小麦品种济麦22。各彩色小麦品种(系)间比较,紫色小麦QYZ-1产量显著高于其他彩色小麦品种(系),单位面积粒数与QYZ-2无显著差异,但其千粒质量显著高于QYZ-2;紫色小麦QYZ-1开花期上三叶叶面积指数显著高于蓝色小麦品系及ND3753,紫色小麦QYZ-1花后旗叶SPAD、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花前干物质转运量和收获指数均高于其余彩色小麦品种(系);与其他品种(系)比较,JM22和QYZ-1各农艺性状的变异系数(CV)均较小,彩色小麦间比较,QYZ-1的产量均值和产量可持续性指数(SYI)均较高。另外,相关分析表明,产量分别与开花期干物质积累量、成熟期干物质积累量、花后干物质积累量、花前干物质转运量、收获指数、旗叶花后28 d SPAD值、开花期全绿叶叶面积指数和千粒质量呈极显著的正相关关系。综合2 a的结果,表明QYZ-1具有适宜的叶面积指数,并维持了较高的花后旗叶SPAD值,花后旗叶的衰老较慢,开花-成熟时间较长,协同提高了花后干物质积累量和花前干物质转运量、成熟期干物质积累量和收获指数以及单位面积粒数和千粒质量,表现出较高的产量。综上所述,青研紫麦1号产量稳定且可持续性较好,是适宜鲁东地区栽培的彩色小麦品种。

不同抗旱基因对小麦千粒质量的影响

为了阐明不同抗旱基因对小麦粒质量的影响,以352份黄淮麦区主栽品种(或品系)为试验材料,设置正常灌溉和干旱2个试验处理,从2019—2021年连续3 a进行小麦粒质量数据调查。分别利用1-fehw3、TaDreb-B1和Cwi-4A 3个抗旱基因的KASP标记对试验材料进行检测,研究不同抗旱基因对小麦粒质量的影响。结果显示,3个基因的KASP标记可以对试验材料进行很好的基因分型,1-fehw3和Cwi-4A基因的KASP标记分型效果比TaDreb-B1基因标记更优。1-fehw3、TaDreb-B1和Cwi-4A 3个基因的优势等位基因型分布频率分别为36.9%,41.1%,35.1%。利用1-fehw3、TaDreb-B1和Cwi-4A 3个基因进行单独检测时,在不同年份和不同条件下,抗旱基因型与不抗旱基因型品种间千粒质量均未达到显著水平。当以2个基因进行联合检测时,1-fehw3+TaDreb-B1在2019年正常灌溉和2020年干旱2个环境下抗旱基因型较不抗旱基因型千粒质量达到显著水平;1-fehw3+Cwi-4A在2019干旱和2020干旱2个环境下千粒质量达到显著水平;TaDreb-B1+Cwi-4A在2020年干旱环境下千粒质量达到显著水平。当以1-fehw3、TaDreb-B1和Cwi-4A 3个基因进行联合检测时,除2020年正常灌溉条件之外其余5个环境下抗旱基因型千粒质量均显著高于不抗旱基因型。结果表明,由于抗旱性是由多基因控制的复杂性状,单个抗旱基因对小麦抗旱性的贡献率较小,但通过分子标记辅助选择手段进行多个基因聚合育种,可以显著提高小麦抗旱性。

昆山地区偏迟播小麦穗数与产量的相关性分析

在偏迟播栽培条件下,对镇麦10号等3个品种,按穗数高、中、低3个类型在小局域地段进行随机取样,调查穗数、株高、产量、每穗粒数、千粒重等性状。结果表明,3个品种都表现穗型偏小、每穗粒数较少。穗数变化对每穗粒数、千粒重变化影响相对较小。穗数与产量呈极显著正相关,在调查区间范围内,3个品种的穗数与产量符合直线回归关系。穗数与每穗粒数均呈负相关,中镇麦10号、镇麦15相关达极显著水平,扬麦16相关未达显著水平。穗数与株高呈正相关,3个品种都达极显著水平,其中扬麦16穗数达37.34万/667 m 2及以上时发生斜倒。根据结果本文提出了偏迟播小麦以足穗高产的栽培途径及必须重视的三项栽培措施。

补灌量和覆盖量耦合变化下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响

免耕覆盖中补灌量和秸秆覆盖量耦合变化下春小麦叶面积指数对产量有较大影响。以甘肃省定西市安定区1979—2019年历史气象数据为基础,运用APSIM模型对补灌量与覆盖量耦合变化下旱地春小麦的叶面积指数、产量及其构成因素进行模拟,并采用DPS软件进行分析,研究补灌量和覆盖量耦合下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响机制。结果表明,在试验设计范围内,不同春小麦叶面积指数对春小麦千粒质量的影响效应在开花-灌浆期为向上的二次抛物线变化;其他时期,不同春小麦叶面积指数对春小麦产量和千粒质量的影响效应为向下的二次抛物线变化,不同春小麦叶面积指数对春小麦籽粒数的影响效应为向上的二次抛物线变化。试验设计范围内,各个时期春小麦千粒质量均未出现阈值,分蘖-拔节期,春小麦产量未出现阈值,春小麦籽粒数出现阈值,春小麦叶面积指数为1.72时春小麦籽粒数出现最小值为8716.59粒/m^(2);其他时期,春小麦产量和籽粒数出现阈值,在春小麦叶面积指数为0.94、2.31、1.67、1.18、1.24和0.79时春小麦产量出现最大值为3818.71、3827.06、3851.4、3904.35、3819.03和3853.72 kg/hm^(2)。春小麦叶面积指数为0.77、2.01、1.44、1.07、1.00和0.70时春小麦籽粒数出现最小值为9579.34、8745.26、9638.01、9050.71、8554.04和9038.38粒/m^(2)。春小麦叶面积指数对产量和千粒质量呈正效应,对籽粒数呈负效应。合理调节春小麦叶面积指数,可以促进透光性速率的提高、光合产物的产生,对春小麦产量的提高具有积极意义。

基于CRISPR/Cas9技术的水稻千粒重基因tgw6突变体的创建

利用CRISPR/Cas9技术对调控水稻产量千粒重基因TGW6定点编辑,获得了一套有重要育种价值的tgw6突变体。设计了分别由U3、U6a和U6b启动子驱动、长20 bp的guide RNA(g RNA)靶点以靶向编辑TGW6基因的外显子,首先将这3个靶点一起组装到p YLCRISPR/Cas9-MT(I)载体上,然后利用农杆菌介导侵染水稻材料H447(R819/玉针香//R819的BC3F6);提取T0代转基因植株的基因组DNA并对编辑位点附近的DNA片段进行PCR检测及测序分析。结果表明,T0代材料中tgw6的突变频率高达90%,其中纯合缺失突变率约占51%。对T1代纯合缺失突变体的千粒重性状的调查分析结果表明,部分tgw6的缺失突变能显著提高千粒重(大于5%)。不同类型tgw6突变体的成功创建不仅丰富了tgw6的变异类型,为水稻的高产稳产奠定了重要的材料基础,还证实了CRISPR/Cas9技术在水稻基因工程育种中高效、易操作的特点。

不同生态环境条件下小麦籽粒灌浆速率及千粒重QTL分析

以142个和尚麦/豫8679的F7:8重组自交系及其亲本为试验材料,分析了籽粒平均灌浆速率、最高灌浆速率及千粒重在北京(2006,2007)、安徽合肥(2007)和四川成都(2007)4个生态环境下的性状表现,并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱,对这3个性状进行了QTL定位分析。共检测到54个QTLs,涉及小麦1A、1B、2A、2D、3A、3B、3D、4A、4D、5A、5B、6D和7D染色体。其中,17个与平均灌浆速率相关,可解释表型变异的7.17%～ 20.83%;16个与最高灌浆速率相关,可解释表型变异的6.31%～ 15.95%;21个与千粒重相关,可解释表型变异的4.36%～ 16.80%。另外,在1A、1B、2A、3B、4D、6D和7D染色体上发现10个涉及"一因多效"或紧密连锁位点的基因组区段,有助于了解籽粒灌浆和籽粒产量相关性状的遗传基础。

不同生态环境下冬小麦籽粒大小相关性状的QTL分析

【目的】鉴定影响籽粒大小相关性状的QTL,并估计QTL的表型效应;分析不同环境下QTL的稳定性。【方法】以冬小麦小粒地方品种和尚麦为母本,大粒育成品种豫8679为父本及其F7:8重组自交系的142个株系为试验材料,分析籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重在北京(2006、2007)、合肥(2007)和成都(2007)4个不同环境下的性状表现,并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱,对这5个性状进行QTL定位分析。【结果】4个环境下共检测到93个影响籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重的QTL,这些QTL分布在除1D和6A之外的所有小麦染色体上。在检测到的QTL中,与籽粒长度、宽度、厚度、体积和千粒重相关的QTL分别为17、16、18、21和21个。另外,本研究还在1A、1B、2A、2D、3A、3B、5A、5B、5D、6A、6D、7B和7D染色体上共发现了18个QTL富集区。【结论】获得93个影响小麦籽粒大小相关性状的QTL,这些QTL可作为利用分子标记辅助育种途径进行小麦遗传改良的依据。

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本,以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本,培育了样本容量为199株的BC2F2高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析,同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状-标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL,其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性,控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL,它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL,同时也是控制千粒重的微效QTL,能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作,涉及54个QTL,其中23个是能同时影响2～4个性状的多效位点,且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中,与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。

河南若干小麦品种籽粒戊聚糖含量的初步研究

1 999～ 2 0 0 0年对河南省 8个有代表性的小麦品种的戊聚糖进行了测定。不同品种戊聚糖的平均含量变化范围为 6%～ 9%。不同品种和不同生态条件下小麦籽粒戊聚糖含量均有很大差异。 5个试点小麦籽粒戊聚糖的平均含量与千粒重、降落值均成负相关关系( r=- 0 .83,r=- 0 .31 ) ,而与蛋白质的含量却呈正相关关系 ( r=0 .35 )。说明戊聚糖含量与生态因素有很大关系。采用 Eberhart- Russell模型对小麦戊聚糖含量的稳定性进行分析 ,发现豫麦

水稻千粒重基因TGW6功能标记的开发与利用

水稻粒重是影响产量及品质的重要性状之一,TGW6是能显著增加千粒重同时不影响稻米品质的粒重基因。为提高千粒重基因TGW6在育种中的选择效率,在前人克隆的基础上,根据TGW6与其等位基因tgw6在功能区域存在的单碱基缺失,设计和筛选出TGW6基因的功能标记CAPs6-1,对CAPs6-1扩增的PCR产物测序验证,说明CAPs6-1可以准确鉴定出TGW6的不同基因型。利用该标记对不同来源的43份籼稻资源、江苏2007-2013年审定的65份粳稻品种和太湖流域179份粳稻地方资源进行了TGW6基因型检测,筛选到携带TGW6基因的籼稻资源14份,244份粳型资源均不携带TGW6基因,这也说明TGW6主要分布在籼型水稻资源中,在粳型资源中几乎不存在。