水稻产量性状的QTL定位与上位性分析

应用 16 8个DNA标记 ,对水稻中 15 6 (高产 )×谷梅 2号 (低产 )的重组自交系 (RIL)群体进行基因型检测 ,构建了全长为 14 4 7.9cM、覆盖水稻基因组 12条染色体的连锁图。于 2 0 0 1年分单季和连作晚季两季 ,在杭州中国水稻研究所试验场以完全随机区组设计 ,种植该群体的 30 4个株系及双亲 ,考查穗长、单株有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率及千粒重等 6个产量构成性状。采用QTLMapper1.0 1统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境 (季别 )的互作效应分析 ,共检测到产量构成性状的 30个加性主效应QTL ,分别位于除第 5、9染色体以外的 10条染色体上 ,另有 2个QTL与环境之间存在显著互作 ;还检测到 31对影响产量构成性状的加性×加性上位性互作效应QTL。在所有的上位性互作效应中 ,多数加性×加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小 。

水稻籼粳交DH群体幼苗中胚轴长度的QTLs定位和上位性分析

应用籼粳交 IR6 4 / Azucena的 DH群体及其构建的分子标记遗传图谱 ,在遮光条件下 ,通过适温和低温逆境下发芽 ,测定中胚轴长度。采用 QTL Mapper基因定位软件检测控制中胚轴长度的加性效应 QTL s和加性×加性上位性 QTL s,在第 1、3、6、7、8、12等 6条染色体上定位了 8个控制中胚轴长度的 QTL s,其中在第 1、3、7、8染色体上定位了 4个具有加性效应的 QTL s,位于第 7染色体的 1个加性效应 QTL的增长等位基因来自于父本 Azucena,它能使中胚轴伸长 0 .2 6 cm,其贡献率达 17.5 % ,其余 3个加性效应 QTL s的增长等位基因来自于母本 IR6 4 ,能使中胚轴伸长 0 .10～ 0 .2 1cm,在第 3、7、12等3条染色体中共检测到 2对加性×加性上位性效应 ,其贡献率分别为 2 1.6 2 %和 2 .2 7% ,同时各检测到 2对加性效应×环境的互作效应和上位性与环境的互作效应。

水稻叶片叶绿素和过氧化氢含量的QTL检测及上位性分析(英文)

研究水稻叶片叶绿素和过氧化氢含量的遗传规律 ,对探讨光合代谢产物遗传规律和开展高产育种具有重要指导意义。利用由日本晴 Kasalath∥日本晴的杂交组合衍生的 98个回交重组自交家系 (BC1 F9)所组成的BIL(backcrossinbredlines)群体 ,在第 1、2、3和 10染色体上分别检测出 5个与叶绿素含量相关的QTL和 2个影响剑叶过氧化氢含量的QTL ,其中位于第 1染色体的RFLP标记C86和C813之间的q Chl1对叶绿素含量的影响最为显著 ,对表型变异的贡献率达 2 2 %,其增效基因来自粳稻品种日本晴 ;同时在该区间检测到 1个与剑叶过氧化氢含量相关的QTL :q H2 O2 1,对过氧化氢含量的减效基因来自日本晴品种。上位性分析结果显示影响叶绿素含量及过氧化氢含量的非等位QTL之间存在显著的上位性效应。具有上位性效应的QTL分布于第 2、6、11和 12染色体上 ,未检测到与q Chl1或q H2 O2 1互作的位点。暗示日本晴品种的RFLP标记C86和C813之间存在 1个能够提高叶绿素含量 ,同时又能降低过氧化氢含量的主效QTL ,其加性效应显著而不存在上位性效应。

水稻幼苗活力相关性状的QTLs定位和上位性分析

以籼粳交 IR6 4/ Azucena的 DH群体 10 9个株系为研究材料 ,在黑暗条件下 ,通过适温 (2 5～ 2 8℃ )和低温逆境(16～ 19℃ )对该 DH群体的种子进行发芽试验 ,测定幼苗中胚轴长度、芽鞘长、根长、苗高等幼苗活力的相关性状。采用 QTL Mapper统计软件检测控制这些性状的加性效应 QTL s和加性×加性上位性 QTL s,共检测到 2 4个加性效应QTL s和 17对上位性 QTL s,定位在除第 9染色体以外的所有染色体上 ,其中 4个加性效应 QTL s和 2对上位性效应控制中胚轴长度 ;9个加性效应 QTL s和 5对上位性效应控制芽鞘长 ;6个加性效应 QTL s和 6对上位性效应与根长有关 ;有 5个加性效应 QTL s和 4对上位性效应影响苗高 ;还检测到部分加性效应和上位性效应与环境的互作效应。

水稻苗期发根力的QTL和上位性分析

以典型籼粳交 (窄叶青 8号 /京系 17)F1 花培加倍的DH群体为材料 ,采取水上栽培方法 ,考察苗期根系发根力。利用已构建的分子连锁图谱 ,采用基于混合的线性模型复合区间作图法对水稻苗期发根力进行QTL和上位性分析。在第 3染色体的C6 3-CT12 5之间检测到 1个发根力的主效QTL ,同时也检测到影响发根力的 5对上位性效应基因座 ,分别位于第2、3、5、6、7、12染色体上 ,其中影响根长、根数上位性效应各有两对区间 ,有一对既影响根长 ,又影响根数。

玉米果穗出子率QTL定位及上位性分析

利用郑58×昌7-2组配的225个F2单株为作图群体,构建了全长为1 987.7 cM、覆盖玉米基因组10条染色体的分子标记遗传连锁图,标记间平均距离11.0 cM.采用复合区间作图方法(C IM),对玉米出子率性状进行QTL定位,利用多区间作图法(M IM)对上位性效应进行了分析.结果表明,在玉米第1染色体和第3染色体上检测到2个稳定的QTL位点,分别可以解释8.47%和10.52%的表型遗传变异.检测到5对上位性QTL,涉及6个位点,分布于第1,2,3,4和第5染色体,共解释9.94%表型遗传变异.这说明除了加性效应和显性效应外,上位性效应也是出子率性状的重要遗传基础.

野生大豆导入系对蛋白质含量相关位点的上位性分析

利用野生大豆ZYD00006和栽培大豆绥农14所构建的回交导入系群体BC3F3代为研究材料,选择亲本间存在差异的121个SSR标记对114个株行材料进行基因型分析;利用T测验对含野生大豆纯合双导入位点(即B-B位点组合)植株表型值与绥农14表型值进行检测,以P≤0.05作为阈值,共获得104对B-B位点对表型影响显著,再经T测验,28对互作位点存在上位性效应,其中正向上位性效应位点10对,负向上位性效应位点18对,本研究结果揭示了上位性效应对大豆蛋白质含量性状的重要影响,同时这些位点信息将为大豆高蛋白分子辅助育种研究提供重要的理论基础。

水稻种子耐贮藏性QTL主效应和上位性效应分析

利用珍汕97B/密阳46构建的RIL群体及其相应分子遗传图谱,采用种子加速老化鉴定法,以处理后的相对发芽率(%)作为该材料耐贮藏性的考察指标,分别对老化处理7d和14d后测得的数据进行QTL定位和上位性分析。共检测到2个主效应QTL与控制种子耐贮藏性有关。在老化程度相对较轻时,qSS9-1起忍耐作用;而在老化程度相对较重时,则有qSS4基因在起作用。试验还检测到5对耐贮藏性的上位性互作QTL,其贡献率为8.14%￣13.51%,涉及第1、2、3、4、5、6、9、12等8条染色体。其中在7d老化处理试验中,检测到2对效应值相对较小的上位性互作;而在14d老化处理试验中,检测到3对效应值相对较大的上位性互作。

玉米生育期QTL定位及上位性互作效应的遗传研究

为了探讨玉米生育期的遗传规律，以自交系N6和BT-1为亲本组配了重组自交系（Recombinantinbredline，RIL）群体，利用207个微卫星标记构建分子标记遗传连锁图谱，对生育期相关的抽雄、吐丝和散粉3个性状进行QTL定位，并进行上位性效应分析。结果表明，在第1染色体umcl676-umcl590区域和第2染色体的umcl422-umcl776区域存在共同控制抽雄、吐丝和散粉3个性状的稳定的QTL位点。生育期3个性状QTL的上位性分析，都检测到3对加性×加性上位性互作效应，分别可以解释3．78％～5．43％，1．24％～2．36％和3．27％～4．04％的表型遗传变异。上位性效应是生育期性状的重要遗传基础。

玉米株型相关性状的QTL定位与分析

在构建207个SSR标记的遗传连锁图谱基础上,以自交系N6和BT-1为亲本组配了包含250个家系的F8重组自交系(R IL)群体,对玉米株高等7个株型相关性状进行QTL分析。结果表明:株高和叶面积均检测到6个QTL,穗位高、穗位高/株高、穗上叶片数均检测到5个QTL,叶片数检测到4个QTL,穗上叶片数/叶片数检测到7个QTL。7个株型相关性状QTL的上位性效应分析,都检测到了加性×加性上位性互作效应,上位性QTL也是株型相关性状的重要遗传基础。研究还发现,有16个影响不同性状的QTL位于染色体上相同的标记区间内,表现出了成簇分布的特性。

水稻耐热性的QTL定位及耐热性与光合速率的相关性

应用典型的籼粳交组合IR6 4×Azucena花药培养的DH群体及其已构建的分子连锁图谱 ,在田间及温室高温条件下对该DH群体的结实性状进行考查 ,采用QTLmapper 1.0软件检测控制结实率的加性和上位性效应的QTL。在第1、3、4、8和 11等 5条染色体上 ,共检测到 6个具有加性效应的QTL ,其中位于第 1、3染色体的 2个加性效应QTL来自父本Azucena的等位基因 ,它们是耐热的QTL ,能分别提高结实率 9.5 0和 6 .46个百分点 ,其贡献率分别为 19.15 %和 2 86 %;位于其余 3条染色体的 4个加性效应的QTL来自母本IR6 4的等位基因 ,它能提高结实率 4.33～ 10 .37个百分点 ,在第 1、2、3、4、5、7、8、11等 8条染色体之间还检测到 8对加性×加性上位性效应 ,其贡献率为 2 .2 7%～ 8.13%。同时还对水稻分蘖盛期和抽穗期进行了光合速率的测定 ,发现抽穗期剑叶光合速率与耐热性呈显著的正相关。

水稻叶绿素含量的QTL及其与环境互作分析

研究的主要目的是通过QTL分析对水稻叶片叶绿素含量进行遗传剖析。应用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其含207个分子标记的连锁图谱。分别在2002年和2003年考察亲本和重组自交系群体剑叶、倒二叶、倒三叶叶绿素a和b的含量,采用QTLMapper1.6统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境的互作效应分析。在4个标记区间共检测到控制不同叶位叶绿素a、b含量的8个QTL,单个QTL的表型变异贡献率为1.96%～9.77%,其中2个QTL与环境之间存在显著互作;检测到9对影响叶绿素a、b含量的加性×加性上位性互作,其中1对具有显著的上位性×环境互作效应。与该群体产量性状QTL的研究结果相比较,发现每个产量性状都有QTL与控制叶绿素含量的QTL位于相同的染色体标记区间。

利用日本晴/9311重组自交系群体定位水稻成熟期叶形相关性状QTL

水稻叶片是植株进行光合作用的主要器官，优化其形态指标是水稻高产育种的重要目标之一.以日本晴和9311衍生的重组自交系群体（RIL）为材料，对其上3叶的叶长、叶宽、叶面积及叶片长宽比进行考查及 QTL 定位分析.结果表明，各性状在双亲间存在显著或极显著差异，在群体中呈连续分布，表现为多基因控制的数量性状特征；相关分析表明，不同叶位的叶片叶形性状间呈极显著的正相关性；共检测到上3叶的叶长、叶宽、叶面积及叶片长宽比相关 QTL 42个，它们分布于水稻12条染色体上，贡献率介于4．3％~29．0％，来自9311的增效等位基因的数目和加性效应比来自日本晴的要大；另外还检测到17对上位性位点，其贡献率为3．3％~23．4％；还对剑叶叶长、叶宽和叶面积的增效等位基因进行了聚合比较，增效等位基因的聚合能明显调节水稻剑叶的叶长、叶宽和叶面积大小，对其在常规稻和杂交稻的育种应用前景进行了探讨.

稻米垩白性状的QTL检测、上位性及环境效应分析

水稻的垩白性状是当前限制中国稻米品质提升的最主要因素。研究垩白形成机理及遗传特性,将有利于提高育种中垩白性状的改良效率。本课题组先前构建了广陆矮4号/佳辐占重组自交系(GJ RIL)及遗传图谱。本研究连续2年在上杭县和龙海市两地共种植6季GJ RILs,据各季垩白性状表型数据进行遗传分析,结合遗传图谱进行QTL定位、上位性分析和环境效应分析。遗传分析发现垩白粒率和垩白度呈偏态分布,推测垩白性状受主效基因与微效基因共同影响。QTL定位中,垩白粒率获得3个QTLs,qPGWC2、qPGWC4和qPGWC5,遗传贡献率分别为2.84%、3.74%和14.09%;垩白度获得3个QTLs,qDEC1、qDEC4和qDEC5,遗传贡献率分别为2.96%、4.88%和7.79%。上位性分析中,垩白粒率和垩白度分别获得7对和5对上位性QTLs,贡献率为0.23%~3.55%。RM307~RM518区间内同时检测到垩白粒率和垩白度的QTLs,并参与了垩白粒率和垩白度的上位性互作。RM598~RM5140区间内也同时检测到垩白粒率和垩白度的QTLs,也参与了垩白度的上位性互作。环境效应分析发现,垩白度的3个QTLs及eqDEC10和eqDEC9这对上位性QTLs均与2010年早季龙海种植环境发生显著或极显著的互作效应。