水稻低温发芽势的遗传及数量性状基因座分析(英文)

利用籼粳交“密阳23/吉冷1号”的F2:3代200个家系作为作图群体,在14℃条件下鉴定萌发7d、11d、14d和17d时低温发芽势,并利用由SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对不同萌发阶段的低温发芽势进行了数量性状基因座(QTLs)检测,同时进行了低温发芽势与其他耐冷性状间的相关分析。结果表明,萌发7d时低温发芽势及其低温反应指数呈现向低发芽势和低的低温反应指数的偏态分布,而萌发11d、14d和17d时低温发芽势及其低温反应指数均呈现接近正态的单峰连续分布。萌发14d时低温发芽势与其他耐冷性的相关性较萌发7d、11d和17d时低温发芽势更为密切,与芽期耐冷性、幼苗期耐冷性、低温下幼苗生长能力和孕穗期耐冷性表现为显著或极显著的正相关。位于第2染色体RM29-RM262区间的qLVG2和第7染色体RM336-RM118区间的qLVG7-2、qCIVG7-2在萌发11d、14d和17d时均检测到;位于RM29-RM262区间的qCIVG2在萌发11d和14d时均检测到,并对表型变异的贡献率随着萌发进程而逐渐增加。与低温发芽势相关的qLVG2贡献率从6.9%增加到14.2%,qLVG7-2贡献率从9.9%增加到11.2%,而与发芽势的低温反应指数相关的qCIVG2贡献率从6.3%增加到9.0%,qCIVG7-2贡献率从8.3%增加12.9%。这些QTL的增效等位基因均来自强耐冷亲本吉冷1号,基因作用方式主要为部分显性。

世界不同地理来源粳稻品种的遗传相似性研究

【目的】探讨不同国家(或地区和组织)间粳稻选育品种的遗传相似性和遗传差异,旨在为世界各地的粳稻品种能够有效利用于水稻育种提供科学依据。【方法】利用34对SSR引物对不同地理来源包括20个国家(或地区和组织)的313份粳稻选育品种进行遗传相似性和聚类分析。【结果】共检测到198个等位基因,平均每对SSR引物检测到的等位基因数为5.8235个。RM320、RM531、RM1、RM21和RM336的等位基因数较多,分别为16、13、12、10和10个;RM320、RM336、RM286、RM531和RM21的遗传多样性指数较高,分别为2.3668、2.0041、1.9684、1.9508和1.7203。各国家(或地区和组织)粳稻选育品种的遗传相似系数变异范围为0.279～0.918,平均值为0.653。纬度和地理位置相近的国家间粳稻品种的遗传相似系数较大,基本聚为同一个类群,而纬度差异较大,地理位置较远的国家间粳稻品种的遗传相似系数较小,聚为不同类群。【结论】粳稻品种的遗传相似性与纬度和地理位置有着密切的联系。

冷水胁迫下水稻幼苗期根系性状的QTL分析

本研究以籼粳交“密阳23／吉冷1号”的F2：3代200个家系作为作图群体，在自然和12℃冷水胁迫下，进行水稻幼苗期根系性状鉴定，并以利用SSR标记构建的分子连锁图谱为基础，对水稻幼苗期的根数、最大的根长、最大根的根径、根干重、根，苗比等根系性状进行了数量性状位点（QTLs）分析。结果表明，上述根系性状在F2代家系群均表现为连续分布，认为是由多基因所控制的数量性状。冷水胁迫下，在第1、2,6、11和12染色体上共检测到与根系性状相关的QTL 17个，对表型变异的解释率为5．8％．15．2％，其中与最大根的根径相关，位于第2染色体RM263-RM6区间的qCRD2和位于第11染色体RM21-RM206区间的qCRD11，以及与根干重相关，位于第2染色体RM262-RM263区间的qCRWT2和位于第11染色体RM229-RM21区间的qCRWT11贡献率较大，分别为15．0％、15．2％、10．6％和12．2％。这些基因的作用方式为部分显性或显性或超显性。

不同生长环境下水稻结实率数量性状位点的检测

以籼稻密阳23与粳稻吉冷1号配制所获得的R2：3群体200个家系作为作图群体，在北京、昆明、三亚、公主岭和韩国春川等5个点进行水稻结实率的鉴定，并利用SSR标记对水稻结实率数量性状位点进行检测。结果表明，水稻结实率表型值及其在B家系群中的分布以及所检测到的QTL数目因生长环境不同而有较大差异，说明QTL与环境有明显的互作效应。水稻结实率在F3家系群中呈接近正态或偏态的连续分布，是由多个基因所控制的数量性状。共检测到与水稻结实率相关的QTL14个，分布于第1、2、3、4、6、7、8、10和12染色体上，对表型变异的贡献率为4．9％。15．3％。分别位于第1、2、6和12染色体RM1-RM259、RM263～RM6、RM340-RM30、RM270～RMl7区间的qSSR1、qSSR2、qSSR6和口SSRl2至少在2种生长环境下均检测到，对表型变异的贡献率分别为4．9％～8．4％、4．8％。7．2％、7．6％。10．7％和7．4％。10．4％。以上多数QTL增效等位基因均来自吉冷1号，基因作用方式主要为部分显性或显性或超显性。

粳稻垩白性状的QTL检测

利用大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交获得的F2群体200个单株为作图群体,采用复合区间作图方法,利用SSR标记对稻米垩白性状进行了数量性状基因座(QTL)检测。研究结果表明,稻米垩白粒率、垩白大小和垩白度在F3株系均呈连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。检测到与稻米垩白性状相关的QTL 8个,分别位于第3(5个)、第5(2个)和第6(1个)染色体上,包括与垩白粒率有关的QTL 3个,与垩白大小相关的QTL 2个,与垩白度有关的QTL 3个。其中位于第3染色体RM6832-RM411、RM15456-RM6832和RM6266-RM15456区间的qPGWC3、qACE3 b和qDEC3 b,分别解释垩白粒率、垩白大小和垩白度表型变异的43.89%、18.83%和19.57%,为主效QTL。上述3个主效QTL所在染色体上的位置与前人研究结果均不一致,认为是新的QTL。所检测到的8个QTL中,除qPGWC6的增效等位基因来自无垩白亲本XL005外,其他7个QTL的增效等位基因均来自垩白性状值较大的亲本DL115。垩白粒率和垩白大小基因作用表现为部分显性,垩白度基因作用表现为加性。

粳稻米碱消值的数量性状基因座检测

利用碱消值差异显著的大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交获得的200个单株F2群体为作图群体,采用复合区间作图方法,利用SSR标记进行了粳稻碱消值数量性状基因座的检测。结果表明,在F2群体中碱消值呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。共检测到与碱消值相关的QTL3个,qADV3、qADV5和qADV11,分别位于第3、第5和第11染色体的RM14870～RM1284、RM3838～RM3351和RM1812～RM332区间,对表型变异的解释率分别为6.5%、10.3%和8.1%。qADV5的增效等位基因来自碱消值较小的亲本XL005,qADV3和qADV11的增效等位基因来自碱消值较大的亲本DL115;基因作用方式表现为显性或超显性。

Identification of Quantitative Trait Loci for Cold Response of Seedling Vigor Traits in Rice

The quantitative trait loci （QTLs） for the seedling vigor traits under 12℃ cold water irrigation, such as the seedling height, the seedling fresh weight, the seedling dry weight, and their cold response index, were identified using an F2：3 population including 200 individuals and lines derived from a cross of indica and japonica ＂Milyang 23/Jileng 1＂ with microsatellite markers. All seedling vigor traits exhibited a continuous distribution near normal in F3 lines; these traits were quantitative traits controlled by multiple genes. Twelve QTLs conferring the seedling vigor traits under cold water irrigation were detected on chromosomes 1, 2, 7, 8, and 12, which explained the observed phenotypic variance from 5.2% to 17.9%. Among them, qCSH2 and qCSH12 were located in RM262-RM263 on chromosome 2 and RM270-RM17 on chromosome 12, respectively, which were associated with the seedling height, qSDW12 and qCSDW1 were located in RM19-RM270 on chromosome 12 and RM 129-RM9 on chromosome 1, respectively, which were correlated with the seedling dry weight and its cold response index, and the explained 16.6%, 17.9%, 15.9%, and 16.2% of the observed phenotypic variation, respectively. These QTLs alleles were derived from cold-tolerant parent Jileng 1; the gene actions of the two front genes showed their additive effect, and the two genes belind showed dominant and over dominant effects, respectively.