利用花生RIL群体进行芽期耐寒性遗传特性分析

花生是我国分布极广的重要油料和经济作物,低温寒害是高纬度高海拔产区严重限制其生产发展的关键逆境因素,其中发芽期的危害最为普遍和严重。为深入研究花生芽期耐寒性遗传特性,本研究以耐寒性强的品种和耐寒性弱的品种杂交[HY44×DF12(HD-RIL)和YZ9102×XZ68-4(YX-RIL)]构建了两个重组自交系(RIL)群体,利用主基因+多基因混合遗传模型对2个RIL群体低温胁迫后的相对发芽率进行遗传特性分析。结果表明,2个RIL群体的耐寒性在2020年海南乐东(E1)环境中均表现为由3对加性上位性主基因+加性多基因控制,HD-RIL和YX-RIL的主基因遗传率分别为86.72%、91.46%,在2021年山西汾阳(E2)环境中均表现为由2对显性上位主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为74.35%、79.56%;HD-RIL群体在2021年海南南滨(E3)环境中与YX-RIL群体在2020年山西汾阳(E4)环境中耐寒性均表现为由2对累加作用的主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为64.20%、59.05%。本研究结果为深入开展花生芽期耐寒性分子机制研究、提高耐寒性分子育种效率提供了重要的理论基础。

甜玉米RIL群体籽粒可溶性糖相关性状的QTL定位

以甜玉米自交系SHL01和SHL03为亲本构建RIL群体,对乳熟期籽粒的葡萄糖、果糖、蔗糖性状进行QTL定位。结果表明:共检测出3个QTL位点,位于玉米的2、6、7号染色体上,其中1个葡萄糖QTL为q GLU2,2个蔗糖QTL为q SUC6、q SUC7,解释表型变异的7.24%—15.30%,主效QTLq GLU2、q SUC6能够分别解释15.30%和10.80%表型变异。本研究结果可为进一步精细定位葡萄糖、果糖、蔗糖性状基因,利用分子标记辅助育种改良甜玉米甜味品质性状奠定基础。

基于小黑麦RIL群体的草产量相关性状QTL分析

为解析调控小黑麦(Triticosecale Wittmack)草产量的遗传机制,本研究以‘甘农7号’小黑麦与‘石大1号’小黑麦构建的F 6代重组自交系(RIL)群体为材料,利用小黑麦RIL群体分子图谱,结合株高、分蘖数、穗下节间长和单株鲜重的表型值,进行QTL分析。共检测到5个株高QTL,分布在连锁群LG1,LG3,LG4,LG6上,遗传贡献率为6.56%~12.86%;4个分蘖数QTL,分布在连锁群LG2,LG5,LG6,LG7上,遗传贡献率为7.11%~12.44%;3个穗下节间长QTL,分布在连锁群LG1,LG2,LG5上,遗传贡献率为7.69%~9.63%;4个单株鲜重QTL,分布在连锁群LG2,LG5,LG6,LG7上,遗传贡献率为9.65%~13.63%。其中,株高和分蘖数的主效位点为q PH6-1和q NT5-1,表型变异解释为12.86%和12.44%;单株鲜重的主效位点为q BS2-1和q BS6-1,表型变异解释率为12.17%和13.63%,二者累加对单株鲜重具有增加效应。本研究为饲用小黑麦生物产量的精细定位和分子辅助育种提供了重要理论支撑。

基于水稻RIL群体的加工品质性状QTL分析

【目的】研究挖掘水稻加工品质性状相关基因位点。【方法】以13HJZ-44/13HJZ-19构建的包括243个家系的RIL群体F 7代为材料,于2019~2021年采集稻米出糙率、精米率和整精米率表型数据,并分析加工品质相关性状QTL。【结果】共检测到加工品质性状相关QTL 9个,其中糙米率的2个QTL分别位于4号和11号染色体上,表型贡献率为18.68%和75.32%;精米率3个QTL分别位于1号、2号和5号染色体上,贡献率为4.35%、0.75%和16.21%;整精米率4个QTL分别位于5号、6号和8号染色体上,贡献率为10.76%、5.86%、5.42%和3.66%。【结论】qHR-6-1、qHR-6-2和qBR-11是控制糙米率和整精米率位点,其中qHR-6-1、qHR-6-2对整精米率有微效性,qBR-11是一个新的控制糙米率主效QTL。

不同遗传背景玉米RIL家系种子的活力特征

【目的】探明玉米重组自交系(RILs)家系群体种子的活力特征,为玉米优异种质资源创制和强优势杂交组合配置提供参考。【方法】利用豫82×沈137(群体1)和豫537A×沈137(群体2)重组自交系家系及其3个亲本的玉米种子为材料,对其籽粒性状(百粒重、籽粒长、籽粒宽、含水量、电导率、蛋白质含量、可溶性糖含量、丙二醛含量)、发芽性状(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数)及幼苗性状(苗长、苗干重)进行描述性分析、相关性分析和主成分分析。【结果】群体1和群体2均以发芽势的变异系数最大,分别为56.38%和68.67%;籽粒宽、百粒重、苗长、苗干重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等8个性状的变异系数群体2大于群体1。在2个群体的籽粒性状与发芽性状关系中,除群体2的百粒重与发芽率和活力指数呈显著正相关外,其他籽粒性状与发芽性状均无显著正相关。主成分分析将群体1和群体2的14个性状分别转化为5个和4个主成分,累计贡献率分别为78.778%和76.414%。【结论】2个玉米RILs群体的百粒重、苗干重和发芽率呈双向超亲分离,发芽势变异系数最大。活力指数、发芽指数、发芽势和发芽率显著相关;群体1的籽粒性状与发芽性状无显著相关,群体2的百粒重与发芽率和活力指数呈正相关。基于主成分分析对2个玉米RILs群体的籽粒性状和发芽性状进行综合评价,群体2的得分明显高于群体1,群体2中得分高的株系可用于育种实践。

基于多重相关RIL群体的玉米株高和穗位高QTL定位

株高和穗位高是玉米育种中的重要农艺性状。本研究利用我国玉米育种中骨干亲本黄早四与来自不同杂种优势群的其他11个骨干自交系组配11个RIL群体,开展基于单环境、联合环境的QTL分析,分别检测到269个和176个QTL。通过区段整合,检测到21个株高主效QTL及15个穗位高主效QTL,这些QTL分布在第1、第2、第3、第6、第7、第8、第9、第10染色体上。相对于共同亲本黄早四而言,部分QTL在不同RIL群体中的效应方向一致,来自共同亲本黄早四的等位基因在不同群体中能够稳定地表达。同时,还分别定位到在多环境下稳定表达的5个株高、4个穗位高"环境钝感QTL"。此外,进一步鉴定出5个重要的株高和穗位高QTL富集区段(bin 1.01 1.02,1.08 1.11,3.05,8.03 8.05和9.07),这些区段均包含多个株高和穗位高相关QTL,如bin3.05位点包含7个QTL,bin8.03 8.05位点分别包含9个QTL,且这些QTL至少在3个不同环境中能够被检测到,这些区域对QTL的精细定位和克隆有重要参考价值。

利用P_1、P_2和DH或RIL群体联合分离分析的拓展

QTL定位常报道主基因数多于 3的情形。然而 ,利用基因型杂合的分离群体拓展 3对主基因 +多基因混合遗传模型非常困难 ,而DH或RIL群体是遗传分析的很好群体且拓展 3对主基因 +多基因模型相对容易些。在文献 1～ 4的基础上 ,拓展利用亲本和DH或RIL群体的 2对连锁主基因、2对连锁主基因 +多基因、3对主基因和3对主基因 +多基因 4类遗传模型。通过大豆科丰 1号× 1138$C 2构成的RIL群体及其亲本研究了大豆开花期的遗传规律。

利用RIL群体分析小麦淀粉粘度性状与馒头品质的关系

利用重组自交系群体对淀粉粘度性状与馒头品质间的关系进行了全面分析。相关分析表明,峰值粘 度、低谷粘度、最终粘度、反弹值、峰值时间均与馒头外观、结构、弹韧性、粘性、总分等5项指标呈显著正相关;回归分 析结果表明,粘度性状与馒头品质间存在较强的线性关系,建立了馒头体积、比容、结构、弹韧性、粘性和总分与淀粉 粘度性状的回归方程;通过通径分析明确了各粘度性状对馒头品质的直接效应和间接效应。

利用RIL群体创造抗黄曲霉兼抗青枯病的高油花生新种质

协同提高抗青枯病花生品种的黄曲霉抗性及含油量是我国花生育种的重要目标之一。利用远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系群体(RIL),通过黄曲霉抗性、青枯病抗性鉴定及含油量测试,表明黄曲霉抗性受2对连锁并具累加作用主基因+加性多基因控制,含油量受2对具抑制作用主基因+加性多基因控制,RIL群体的黄曲霉抗性和含油量变异远远超过双亲的差异,表明它们均具有通过互补产生超亲性状的潜力。获得了抗黄曲霉或抗青枯病的高油后代家系18份,其中抗黄曲霉兼抗青枯病高油新种质1份(J091)。农艺性状和SSR分析结果表明,18份后代材料具丰富的遗传多样性,农艺性状优良,具有重要育种价值。

黄瓜RIL群体瓜长和把长的QTL定位分析

以黄瓜野生变种‘PI183967’（Cucumis sativus L.hardwickii）和新泰密刺选系‘931’为亲本,通过单粒传法获得包含160个株系的F9代重组自交系群体（RIL）.结合分子遗传图谱和不同年份（2012年春、秋季和2013年春、秋季）的表型调查数据,利用MapQTL4.0软件进行黄瓜瓜长和把长的QTL定位.结果显示：（1）共检测到8个与瓜长和把长相关的QTLs,分布在染色体3、4、5、6、7上,LOD值在2.78~10.24之间,可解释7.4％~32.7％的表型变异率,贡献率≥10.0％的QTL位点4个,占QTLs总数的1/2,在春秋两季重复检测出的QTL位点有4个.（2）检测到4个与瓜长相关的QTLs位点Fl3.1、Fl4.1、Fl5.1、Fl6.1,4个与把长相关的QTLs位点Fsl3.1、Fs玛.2、Fsl5.1、Fsl6.1.（3）Fl6.1和Fsl6.1在2012、2013年春秋季中均可检测到,位于第6号染色体的109.2 cM处,标记SSR17591~C80之间;Fl6.1在4次中的贡献率在13.8％~32.7％之间,Fsl6.1在4次中贡献率为12.1％~24.1％;（4）Fl3.1和Fsl3.2位于第6号染色体标记SSR16152~SSR07706之间,其中Fl3.1在2012年秋季和2013年春秋两季中均可检测到,贡献率总共为25.1％,Fsl3.2仅在2012年秋季中检测到,解释8.8％的表型变异率.研究表明,第6号染色体上标记SSR17591~C80和第3号染色体上的SSR16152~SSR07706等2个区域聚集了控制瓜长和把长的主效QTL位点,这2个区域应作为今后研究的重点.

利用DH或RIL群体检测QTL体系并估计其遗传效应

利用DH或RIL群体并结合重复内分组随机区组设计对作物产量等遗传率较低的数量性状进行分离分析可提高遗传分析的精度。根据混合分布理论扩展了利用DH或AIL群体重复实验数据鉴定数量性状混合遗传模型的分离分析法，特别是2对连锁主基因＋多基因模型。该方法可鉴定数量性状的遗传模型和主基因的作用方式，估计主基因、多基因的遗传效应和遗传方差，在两主基因存在连锁时可估计其重组率。下面通过应用举例说明该方法。

小麦RIL群体中籽粒淀粉性状的分离与主要淀粉性状的相关分析

【目的】了解小麦淀粉主要特性在RIL群体中的分离和分布规律及小麦淀粉主要性状间的相关关系。【方法】以普通小麦重组自交系群体为材料,研究小麦籽粒淀粉品质性状在后代群体中的分离和分布,同时对RIL群体后代家系的籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量,支/直比、膨胀势及RVA参数等12个性状进行了相关分析。【结果】籽粒淀粉品质特性在后代群体中表现为微效多基因控制的数量性状,表现为数量性状遗传,变异系数为6.43%～46.03%,变异大;淀粉主要性状间存在不同程度的相关。【结论】重组自交系群体遗传背景清楚,准确反映了小麦主要淀粉品质性状间的相关关系,可以对所研究的淀粉性状进行数量性状定位。

在DH或RIL群体中两对重叠基因控制性状的定位

在DH或RIL群体中,若只找到与两对重叠基因控制性状连锁的1个分子标记,可采用极大似然法估计控制性状的一对基因与分子标记间的重组率,并推导出重组率估计值的标准误公式。MonteCarlo模拟显示,重组率估计值的无偏性较好,其变异随时样本容量或重组率的增加而减少。

小麦RIL群体中小麦粉及面片色泽与主要品质性状的相关分析

利用普通小麦品种藁城8901和PH85-16按单粒传方法构建的重组自交系群体F6(RIL-6)共112个家系,研究了影响小麦粉及面片色泽的主要因素。结果表明:硬度、吸水率、湿面筋、干面筋、蛋白质含量,与小麦粉白度、L*值及鲜面片0 h L*值呈负相关,与小麦粉及鲜面片0 h的a*和b*值呈正相关;叶黄素和PPO活性,与小麦粉及鲜面片0 h L*值呈负相关,与b*值呈正相关;面筋指数和稳定时间,与小麦粉及面片的L*值呈正相关;淀粉糊化性状的几个参数,与小麦粉白度、L*值及鲜面片0 h L*值呈正相关,与小麦粉及鲜面片0 h的a*值呈负相关。由结果看出在小麦粉及面片色泽性状的选育过程中,对蛋白质和淀粉等组分含量进行选择的同时,也要注意内部特性的改良。选择面筋指数高、叶黄素和PPO活性低、淀粉糊化黏度高的株系,以满足人们对亮白色食品的需求。

干旱胁迫条件下小麦RILs群体花后旗叶持绿性遗传特性及其与千粒重的相关性

利用抗旱性强的冬小麦品种“陇鉴19”（较低叶绿素含量（SPAD ））与水地高产品种“Q9086”（较高SPAD ）杂交构建的F8重组近交系（RILs ）群体120个株系及其亲本为供试材料，研究雨养和正常灌溉条件下，不同地点花后旗叶SPAD与千粒重（TGW ）相关性及数量遗传特点，评价该群体目标性状遗传变异。结果表明：在不同处理条件下，小麦RILs群体旗叶SPAD和TGW表型变异广泛，多样性指数高，且有超亲分离，存在显著的基因型和水分条件以及基因型×水分条件互作效应。小麦RILs群体花后不同发育时期旗叶SPAD和TGW之间均呈现显著的正相关，其中灌浆期旗叶SPAD （SPADg ）与TGW相关性更高（ r＝0．59＊＊～0．69＊＊）。SPADg对TGW有极显著的正向直接作用，而开花期SPAD （SPADf ）相反。干旱胁迫条件下旗叶SPAD对TGW总效应显著高于正常灌溉，SPADg对TGW总效应显著高于SPADf。不同处理旗叶SPAD和TGW遗传力普遍较低（hB2＝0．15～0．44）；在干旱胁迫和正常灌溉条件下，控制SPADf的基因对数分别为22～36和50～59，控制SPADg 的基因对数分别为24～25和31～33，控制TGW的平均基因对数分别为10～11和13～14。该小麦群体花后旗叶SPAD和TGW表型，及其对水分敏感程度变异丰富，适合进行小麦抗旱性状数量遗传研究。

rIL－6抗癌机理初探（Ⅱ）：rIL－6对小鼠LAK细胞体内外调节效应

为探讨ｒＩＬ－６对ＬＡＫ细胞的调节效应，进行了ｒＩＬ－６对小鼠脾脏ＬＡＫ细胞功能影响的体内外实验研究。实验采用Ｃ_（５７）ＢＬ／６荷瘤或正常小鼠，给予ｒＩＬ－６或生理盐水，１５ｄ后取小鼠脾细胞诱导活化后进行ＬＡＫ杀伤功能测定。结果表明①ｒＩＬ－６在体外对ＬＡＫ杀伤活性有明显的促进作用并在一定范围内呈剂量反应关系；②体内注射ｒＩＬ－６后对正常鼠和荷瘤鼠ＬＡＫ细胞的诱导及杀伤活性均有促进作用；③荷瘤对正常鼠ＬＡＫ细胞功能有抑制作用，而ｒＩＬ－６对荷瘤所致ＬＡＫ细胞功能下降有一定的预防作用。提示ｒＩＬ－６对小鼠脾脏ＬＡＫ细胞杀伤活性的促进效应可能是ｒＩＬ－６发挥抗癌作用的一个途径。

水稻RIL群体苗期耐冷性QTL分析

水稻苗期冷害是影响早春季节和高纬度地区水稻成苗和秧苗生长的重要限制因素之一。为了鉴定控制水稻苗期耐冷性的QTL,研究采用了1个水稻"粳籼交"重组自交系(RIL)群体,结合1张高密度分子遗传图谱,对3叶期幼苗经过10℃冷处理3d、恢复培养2d和4d时的秧苗存活率进行复合区间作图。亲本Lemont和特青的苗期耐冷性具有极显著差异,Lemont的苗期耐冷性很强,而特青对低温敏感。在重组自交系群体中,苗期耐冷性表现为连续变异,在两个方向上均出现大量超亲分离。共检测到5个水稻苗期耐冷性QTL,分别位于水稻1、3、8和11号染色体上,单个QTL对性状的贡献率为7%～21%。其中,4个QTL的增效基因来源于亲本Lemont,另1个QTL的增效基因来源于亲本特青。2个主效QTL(qSCT-3和qSCT-8)分别位于3号染色体标记区间RM282-RM156和8号染色体标记区间RM230-RM264,对性状的贡献率达到或接近20%,被检测到的LOD值显著较高,其增效基因均来自于耐冷性亲本Lemont。研究结果进一步揭示了水稻苗期耐冷性QTL具有丰富的位点多样性,表明耐冷性普遍较强的粳稻是发掘苗期耐冷性优异基因的主要稻种资源。

特异性SSR标记对水稻籼粳交RIL群体的分类研究

以七山占(典型籼稻)×秋光(典型粳稻)F8重组自交系群体为试材,用形态指数法和分子标记法对该群体的籼粳分化进行研究。结果表明:重组自交系群体由籼到粳呈偏粳的连续变化,与形态指数法相比,分子标记法判断该重组自交系群体更加偏粳;两种分类方法的符合度仅在50%左右;籼粳交后代群体的非随机组合值较低,其平均值R2=0.019。

rIL-2诱导一氧化氮产生对培养心肌细胞线粒体活性的影响

目的研究人类重组白介素2（rIL-2）对培养大鼠心肌细胞产生一氧化氮（NO）及线粒体活性的影响。方法在培养心肌细胞时分别或同时加入rIL-2、单甲基L-精氨酸（L-NMMA）以及L-精氨酸（L-Arg），并测定培养液中NO浓度，心肌细胞内的线粒体活性值。结果心肌细胞加rIL-2培养48h与对照组相比NO产生显著增加[（85±6.1）比（10±2.5）nmol·（106细胞）-1，P＜0.01]。rIL-2刺激NO产生呈时间（6～48h）和剂量（5×104～1×106IU·L-1）相关性。L-NMMA可抑制rIL-2诱导NO的产生而添加L-Arg可逆转这一作用。rIL-2组与对照组相比线粒体活性值明显受抑（0.397±0.03比0.599±0.02，P＜0.01），而添加L-NMMA可逆转（0.536±0.03，P＜0.01）。NO产生量与线粒体活性值呈负相关（P＜0.01）。结论rIL-2刺激培养大鼠心肌细胞产生NO可抑制线粒体活性。

花生RIL群体芽期耐盐性初探

以花育22号、花育28号、06816、P76为试材进行不同盐浓度胁迫，筛选适宜的盐浓度；以3个RIL（Recombinant Inbred Lines）群体为试材，分析RIL群体芽期耐盐性差异以及芽期耐盐性与脂肪酸的相关性。结果表明：随着盐浓度的增加，4个品种发芽率、相对发芽率和相对鲜重均呈下降趋势；0．5％和0．7％盐浓度下4个品种的发芽率发生分化，1．O％盐浓度下4个品种的发芽率、相对发芽率均接近0，因此选择0．7％作为RIL群体芽期耐盐性的鉴定浓度。RIL2群体相对发芽率的次数分布呈连续偏态分布，变幅为0～56．41％；RIL5、RIL8群体相对发芽率的次数分布呈双峰分布，变幅分别为0～51．61％、0～57．14％。