稻米蒸煮食味品质的全基因组关联分析及遗传解析

随着人们生活水平的提高,对稻米品质的要求越来越高,蒸煮食味品质逐渐成为水稻育种家的重要育种目标与工作难点。对稻米蒸熟食味品质相关性状的遗传解析、探索基于优异单倍型组合是改善、提升水稻蒸煮食味品质的基础。考察收集的199份华南优质稻直链淀粉含量、蛋白质含量、碱消值、食味值、蒸煮食味值等5个稻米蒸煮食味品质性状,结合全基因组测序(覆盖深度20×)所得4818707个单核苷酸多态性(SNP),用混合线性模型进行稻米蒸煮食味品质的全基因组关联分析。结果表明,共定位到显著性位点342个,其中5个为已克隆的与蒸煮食味品质相关的候选基因/QTL,包括调节稻米中直链淀粉含量的基因Du3、Flo2、OsSSI、Wx与控制稻米糊化温度的主效基因ALK。针对极显著关联的ALK与Wx基因功能变异位点,结合水稻基因组序列变异数据库RiceVarMap开展功能单倍型分析,发现Wx基因的Hap2(T)、ALK基因的Hap3(CAC)有利于提高稻米的蒸煮食味品质。研究结果可为利用优质单倍型组合提高稻米蒸煮食味品质的水稻分子设计育种研究提供理论参考。

基于遗传解析新模式的小麦寡分蘖QTL的鉴定和验证

有效分蘖数可直接影响小麦的成穗数,与产量关系极为密切。挖掘小麦分蘖数相关数量性状位点,解析分蘖数与其他重要农艺性状之间的相关性,可为分子育种提供理论依据。本研究首先提出和建立了“多个环境评价-单个性状深入-综合性状兼顾-友好标记开发-不同背景验证”的遗传解析新模式。进一步利用该模式,以寡分蘖自然变异植株msf和川农16(CN16)构建的F6代重组自交系群体(MC群体)为实验材料,以多年多点的有效分蘖数作为表型数据,借助基于16K芯片构建的遗传连锁图谱成功定位和验证了寡分蘖遗传调控位点。QTL定位结果显示,1A、5A和6D染色体上有4个控制寡分蘖的QTL。其中Qltn.sau-MC-1A为稳定主效的寡分蘖QTL,解释了13.39%~60.40%的表型变异,其正效应位点来源于msf。表型分析发现,携带Qltn.sau-MC-1A正效应位点株系的有效分蘖数显著少于携带Qltn.sau-MC-1A负效应位点株系的有效分蘖数。相关性分析表明,有效分蘖数和株高之间存在极显著的正相关,与千粒重、每穗粒数、每穗粒重、旗叶宽之间存在显著的负相关,有效分蘖数与旗叶长、开花期之间无显著相关。遗传分析结果表明,Qltn.sau-MC-1A正效应位点显著增加每穗粒数、每穗粒重和千粒重,但推迟开花期。不同遗传背景下的验证结果表明,携带Qltn.sau-MC-1A正效应位点的株系确实能降低有效分蘖数。综上,本研究建立了一种遗传解析新模式,并基于此模式解析、定位和验证了一个控制寡分蘖的主效QTL Qltn.sau-MC-1A,为进一步精细定位和了解分蘖形成机制奠定了基础。

小麦骨干亲本周8425B抗条锈病优异基因在其衍生品种中的遗传解析

周8425B是黄淮海麦区应用较广泛的矮秆大穗、抗病抗逆小麦骨干亲本,解析周8425B衍生品种的条锈病抗性遗传表现及其携带的抗条锈病基因遗传传递信息对新品种选用具有重要价值。本研究以条锈病强毒力生理小种条中34(CYR34)单一菌种对收集的222份周8425B衍生品种进行苗期条锈病抗性鉴定,以CYR34为主的混合菌种对衍生品种进行成株期条锈病抗性鉴定,利用周8425B携带的抗条锈病基因YrZH84、YrZH84.2、Yr30、YrZH22和Yr9紧密连锁的分子标记对衍生品种进行基因型检测。研究结果表明,周8425B苗期和成株期对目前强毒力优势菌种CYR34均表现高抗条锈病。在222份周8425B的衍生品种中,2年表现稳定成株期抗病的衍生品种有昌麦9号、济研麦10、百农4199、赛德麦7号和郑麦103等14份,占比6.3%;表现稳定全生育期抗病的衍生品种有周麦11、周麦22、周麦26、周麦36、兰天36、存麦16和郑品麦8号等52份,占比23.4%。周8425B衍生品种主要通过周麦11、周麦12、周麦13、周麦15、周麦16和周麦17等6个子一代再次衍生到子二代。子一代中周麦16和周麦13由于具有较好的农艺性状直接衍生出较多品种,周麦12与周麦13培育出子二代周麦22衍生出45个子三代,周麦11培育出矮抗58衍生出54个子三代。周8425B携带的YrZH84、YrZH84.2、YrZH22、Yr30和Yr9在衍生后代中的频率分别为34.7%、14.9%、41.9%、66.2%和67.1%。仅携带其中1个抗病基因的衍生品种以携带YrZH84的平均严重度最低,为15.4%;聚合2个抗病基因的衍生品种中,以携带YrZH84+YrZH22的平均严重度最低,为20.0%;聚合3个抗病基因的衍生品种中,以携带YrZH84+YrZH22+Yr9的平均严重度最低,为17.2%;聚合4个抗病基因的衍生品种中,携带YrZH84+YrZH22+Yr30+Yr9的平均严重度为16.9%,携带YrZH84.2+YrZH22+Yr30+Yr9的平均严重度为38.4%。苗期以携带全生育期抗性基因YrZH84或含有YrZH84的基因组合的衍生品种的抗病性较好。研究结果为中国小麦骨干种质周8425B的持续改良利用提供了条锈病基因信息,鉴定出对强毒力生理小种CYR34表现抗病的衍生新种质,为我国小麦抗条锈病遗传育种提供了参考。

小麦骨干亲本周8425B矮秆基因在其衍生品种(系)中的遗传解析

利用4个主要矮秆基因[Rht1(Reduced height 1)、Rht2、Rht8和Rht24]的分子标记对219个周8425B衍生品种(系)进行检测,研究矮秆基因分布、组合类型及其对小麦株高、产量相关性状的影响,为骨干亲本周8425B的持续遗传研究、小麦矮秆基因分子标记辅助选择育种的利用奠定基础。结果表明,矮秆基因Rht1、Rht2、Rht8和Rht24在周8425B衍生品种(系)中的分布频率分别为94.52%、100.00%、42.01%和97.26%。在219份材料中,没有发现单独存在某一矮秆基因的类型,各矮秆基因均以组合形式存在,4个矮秆基因的组合类型共有7种,分别为Rht1+Rht2、Rht2+Rht8、Rht2+Rht24、Rht1+Rht2+Rht8、Rht1+Rht2+Rht24、Rht2+Rht8+Rht24和Rht1+Rht2+Rht8+Rht24,以Rht1+Rht2+Rht24组合分布频率最高,为53.42%;Rht2+Rht8组合分布频率最低,为0.46%。对于单个矮秆基因,Rht8基因的降秆作用最强,Rht1基因最弱;对于矮秆基因组合,Rht1+Rht2组合降秆作用最强,Rht1+Rht2+Rht8组合最弱。对于单个矮秆基因,Rht2基因型小麦产量最高,株高为77.38 cm;Rht8基因型小麦产量最低,株高为76.71 cm。对于矮秆基因组合,Rht2+Rht8组合产量最高,株高为78.21 cm;Rht1+Rht2组合产量最低,株高为75.85 cm。产量相关性状与4个矮秆基因的相关性分析结果表明,在一定范围内,适当提升株高有利于提高植株的生物量,增加收获指数,实现产量增加。筛选出3份产量较高的小麦材料,分别是郑麦103、存麦13和中育1220,其株高分别为82.79 cm、78.71 cm和82.50 cm,矮秆基因组合均为Rht1+Rht2+Rht24。

中国鲤育种的主要方法、遗传解析及展望

水产种业是水产养殖业发展的基础,是渔业战略性、基础性核心产业,也是保障未来养殖业绿色、健康发展的核心竞争力。随着水产业全球化、市场化的发展,我国种业正面临着前所未有的机遇与挑战。特别是随着生物技术的快速发展,水产育种也由传统的选择育种和杂交育种,发展至细胞工程育种、分子标记辅助育种、全基因组选择育种、分子设计育种和基因组编辑等精准设计育种。水产动物重要经济性状的基础研究及其遗传改良技术的创建驱动着我国水产种业的蓬勃发展,截止2022年,通过全国水产原种和良种审定委员会审定并由农业农村部公告的水产新品种就有266个,其中鲤新品种数量最多,为31个,表明鲤育种工作卓有成效。本文重点回顾了我国鲤的种质和基因组资源现状,鲤的主要品种及其育种方法;简要介绍了鲤生长、抗病、体色、饲料转化率等经济性状关联的遗传研究进展,并由此提出了新时代背景下鲤种业的发展方向和措施建议,以期为我国鱼类育种提供借鉴。

广谱抗稻瘟病水稻保持系赣香B的抗性遗传解析

【目的】赣香B是江西省农业科学院水稻研究所育成的水稻野败型保持系,在江西、福建、贵州、湖北和浙江等多地都表现较强的稻瘟病广谱抗性。对赣香B的稻瘟病抗性位点的遗传解析,有助于今后稻瘟病抗性育种工作。【方法】通过抗感株系基因组比较、稻瘟病抗性位点标记检测、抗性位点测序和片段代换系表型鉴定,分析赣香B中的稻瘟病抗性基因位点。【结果】赣香B中含稻瘟病抗性基因Pish、Pia和Pita。在稻瘟病高感株系中导入Pish后,抗性得到显著增强;而导入Pita或者Pia后,抗性略微增强或者没有显著效果。【结论】赣香B携带多个稻瘟病抗性基因,其中,Pish是主效抗性基因,表现出广谱稻瘟病抗性。

周8425B抗叶锈病基因LrZH84和LrZH22/Lr13在其衍生品种中的遗传解析

【目的】分析小麦骨干亲本周8425B的207份衍生品种中叶锈病抗性基因LrZH84和LrZH22/Lr13的分布及遗传效应。【方法】对小麦骨干亲本周8425B及其207份衍生品种开展叶锈病苗期抗性接种鉴定,同时利用叶锈病抗性基因LrZH84和LrZH22/Lr13的连锁标记或功能标记进行基因型检测。【结果】207份衍生品种对目前叶锈菌中强毒力优势生理小种KKSQ、TKTS、TKGQ均表现中抗及其以上水平的材料有42份,所占比例为20.3%;31份衍生品种仅携带LrZH84基因,其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有8、10、8份,所占比例分别为25.8%、32.3%、25.8%;46份衍生品种仅携带LrZH22/Lr13基因,其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有21、31、25份,所占比例分别为45.7%、67.4%、54.3%;14份衍生品种同时携带LrZH84和LrZH22/Lr13抗病基因,其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有9、11、11份,所占比例分别为64.2%、78.6%、78.6%;116份衍生品种均不携带LrZH84和LrZH22/Lr13抗病基因,其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有19、21、20份,所占比例分别为16.4%、18.1%、17.2%。【结论】叶锈病抗性基因LrZH22/Lr13的苗期抗性效应优于LrZH84,聚合两个叶锈病抗性基因的苗期抗性效应优于单个基因;需加强不同抗性基因的聚合,培育新的具有持久抗性的小麦新品种从而有效控制小麦叶锈病的流行。

小麦高密度遗传图谱构建及抗旱相关生理性状的遗传解析

生理调控是小麦应对干旱胁迫的主要途径,解析小麦抗旱相关生理性状的遗传基础,发掘利用分子标记将为小麦抗旱性的高效改良提供有力支撑。本研究以加倍单倍体(DH)群体(旱选10号×鲁麦14)的150个株系为材料,利用小麦660K SNP芯片及SSR标记构建高密度遗传图谱,解析不同水分环境下孕穗期及灌浆中期小麦冠层温度(CT)、叶绿素含量(SPAD value)和植被覆盖指数(NDVI)的遗传基础。遗传图谱覆盖小麦21条染色体,分为30个连锁群,总长度4082.44 c M,标记间平均距离为2.20 c M。共检测到抗旱相关生理性状QTL 86个,分布于除3D以外的20条染色体上。冠层温度、叶绿素含量和植被覆盖指数的QTL数目分别为30、40和34个;17个QTL具有一因多效性,其中4个QTL与冠层温度和植被覆盖指数相关,8个QTL与冠层温度和叶绿素含量相关,7个QTL与叶绿素含量和植被覆盖指数相关,位于4D染色体的QPT52与3种性状均相关。本研究为小麦抗旱基因挖掘及分子育种提供了参考信息和技术支撑。

家蚕产卵数的遗传及育种学研究——Ⅰ.产卵数的遗传解析及育种学意义

应用双列杂交的Hayman法对家蚕的产卵数进行了遗传分析,基因的加性效应和显性效应对产卵数均有明显的影响,基因显性作用在同一方向,无母体效应和正反交效应,符合Mather的加性-显性模型,控制产卵数的遗传基因有4对,广义遗传力为0.855、狭义遗传力为0.173,平均显性度为2.07、具有超显性现象,显性位点上的基因分布是不对称的,文中还讨论了遗传参数的构成及育种学意义。

牡试6号的遗传解析及增产潜势研究

为研究黑龙江大豆育成品种的遗传解析及增产潜势规律,以黑龙江省农业科学院牡丹江分院选育的大豆品种牡试6号为研究对象,进行品种的亲本血缘特点和遗传贡献率分析。结果表明:牡试6号是通过四粒黄细胞质遗传的,具体选育过程:四粒黄→黄宝珠→满仓金→克交5501-3→绥农3号→绥农4号→绥81-242→黑农40→黑农48→牡试6号。细胞核由祖先亲本ZYD355野生豆、十胜长叶、嫩78631-5、四粒黄、金元、五顶珠、白眉、克山四粒荚、平地黄、Amsoy、Anoka、小粒黄、永丰豆、通州小黄豆、熊岳小黄豆、佳木斯突荚子、柳叶齐和东农20共同提供,核遗传贡献率分别是:25.00%、18.74%、12.50%、6.58%、6.58%、6.25%、3.14%、3.14%、3.14%、3.13%、3.13%、1.95%、1.56%、1.56%、1.19%、0.98%、0.78%、0.39%。牡试6号高度聚合了东北大豆核心种质的优良基因,经过大豆杂交重组基因,具有高产高蛋白的遗传基础潜力,其遗传解析及增产潜势的研究能够为大豆育种工作提供理论支持。

水稻品种‘N22’强休眠性QTL qSd-1的遗传解析

籼稻品种‘N22’具有极强的种子休眠性。本研究利用‘N22’和无休眠的粳稻品种‘南粳35’构建近等基因系及高代回交群体,检测到了稳定表达的QTL qSd-1,可解释表型变异的29.0%,增强休眠性的等位基因来自强休眠亲本‘N22’。进一步遗传解析可将其分解为qSd-1-1、qSd-1-2两个相邻的位点,其中,qSd-1-1位于标记RM10719和RM10694之间,LOD值为2.8,可解释表型变异的12.3%;qSd-1-2位于标记RM11162和RM11133之间,LOD值为2.5,可解释表型变异的15.6%。这2个位点对休眠性具有累加效应。

猪肢蹄结实度的遗传解析进展

肢蹄软弱一直困扰着世界养猪业,给世界养猪业带来了巨大的经济损失。由于肢蹄结实度受多种因素的影响,是一个典型的复杂性状,因此,对该性状的遗传解析面临着巨大挑战。通过对猪肢蹄结实度的遗传解析进展进行综述,并对猪肢蹄结实度遗传解析的未来进行了展望。

高产多抗大豆品种牡豆12亲本追溯及遗传解析

牡豆12是黑龙江省农业科学院牡丹江分院2018年审定的大豆品种,具有高产、优质、抗病等特点。为解析牡豆12育种过程中产量、品质、抗性等性状在其遗传改良过程中的变化和传递规律,本研究追溯牡豆12的祖先亲本,建立系谱树,揭示其遗传基础,并对主要亲本的农艺性状进行分析。结果表明:牡豆12属四粒黄细胞质家族,传递过程为四粒黄→黄宝珠→满仓金→克5501-3→绥农3号→黑农33→黑农41→牡豆12。牡豆12核基因来自21个祖先亲本,其中Clark 63的核遗传贡献率最高(25%),四粒黄和金元应用次数最多(11次)。牡豆12的选育过程可归纳为4个阶段,随着遗传基础的拓宽和育种方法的发展,实现了大豆产量和抗性的提升。选用抗性优良的地理远缘种质可作为亲本来改良品种抗性;提高单株粒重、单株荚数及在保持一定株高范围的情况下增加主茎节数可提高大豆产量。

特异玉米种质四路糯的穗行数遗传解析

【目的】玉米穗行数与产量密切相关,剖析其遗传基础对指导玉米育种实践具有重要意义。【方法】以只有4行籽粒的中国特异地方品种四路糯选系和多穗行数的自交系农531为亲本,采取单粒传法(single seed descend method,SSD)构建正反交F_(2:3)分离群体。在北京昌平和河南新乡采用随机区组试验设计进行分离群体家系的穗行数表型鉴定。与此同时,根据玉米基因组数据库上公布的标记信息,在全基因组范围内筛选获得173个具有多态性的SSR标记,用于群体基因型鉴定及遗传图谱构建。采用完备区间作图法(ICIM)和复合区间作图法(CIM)进行玉米穗行数QTL定位和遗传效应分析,利用SAS软件GLM程序估计主效QTL对分离群体穗行数遗传变异的贡献率。【结果】表型鉴定结果表明,亲本四路糯选系与农531的穗行数平均值分别为4.0行与19.2行,F_(2:3)家系穗行数变化范围为4.0—17.4行。利用完备区间作图法,分别对北京昌平、河南新乡的正交F_(2:3)群体进行穗行数QTL定位,2个环境下共检测到12个穗行数QTL,分布于除第1、7染色体外的其他8条染色体上。等位变异来源分析表明,本研究定位的QTL减效等位变异全部来自少穗行数亲本四路糯选系。共有5个主效QTL在2个环境下均被检测到,其中,位于bin2.04区间内的主效位点qKRN2-1在单环境下最大可解释群体穗行数变异的18.48%,其余4个主效位点及其单环境下解释的最大表型变异分别为qKRN4-2(11.5 8%)、qKRN5-1(13.55%)、qKRN8-2(16.91%)和qKRN9-1(9.66%)。利用复合区间作图法,在联合环境条件下共检测到5个穗行数QTL,分布在第2、4、5、8、9染色体上,每个QTL解释的表型变异范围为6.13%-10.05%,除位于第5染色体的QTL以外,其余4个位点与完备区间作图法定位到的主效QTL区间一致。一般线性模型分析显示,在2个环境下,5个主效QTL可分别解释正交F_(2:3)群体51.5%(北京昌平)和54.0%(河南新乡)的表型变异。还定位到2对穗行数上位性QTL位点,分布于第2,、4、9染色体上,但表型贡献率分别仅为2.90%和1.80%。【结论】穗行数减效等位变异全部来自四路糯选系,鉴定出5个玉米穗行数主效QTL,分别位于bin2.04、bin4.09、bin5.04、bin8.05和bin9.03。表明该四路糯选系可作为重要的穗行数遗传研究材料,而定位到的主效QTL可作为玉米穗行数候选基因图位克隆和玉米遗传基础研究的重要候选区段。

基于QTL定位的蓖麻株高性状遗传解析

用YC2(高杆)×YF1(矮杆)和YC1(高杆)×YF1(矮杆)组合衍生的2个F2代群体,对蓖麻株高性状进行相关、回归和QTL定位分析。结果表明,株高与主穗位高、主茎节长和主茎茎粗之间显著正相关,但与主茎节数不相关;主穗位高与主茎节数、主茎节长和主茎茎粗之间呈显著正相关;主茎节数与主茎节长之间呈显著负相关。利用QTLNetwork 2.0软件在YC2×YF1的F2群体中检测到株高、主穗位高、主茎节数、主茎节长和主茎茎粗的5、4、6、3和2个QTL,分别解释了45.9%、45.3%、66.1%、55.4%和12.6%的总变异。在YC1×YF1的F2群体中检测到3、4、5、1和2个上述5性状的QTL,分别解释了26.0%、25.5%、35.4%、37.4%和7.6%的总变异。证明QTL间的"一因多效"和连锁是株高、主穗位高和主茎节长之间高度相关的遗传基础,加性效应是株高、主穗位高和主茎节长的主要遗传组分,互作效应是主茎节数和主茎茎粗的主要遗传组分。建议育种上将主穗位高和主茎节长作为株高早期选择和预测的间接指标,并将多节数和短节间作为高产育种的主攻方向。

大豆7S球蛋白亚基与脂氧酶双缺失性状遗传解析

7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,大豆脂氧酶是大豆腥臭味产生的原因,两者均是大豆食品深加工过程中有必要去除的成分。本研究以7S球蛋白的α',α,β-亚基完全缺失的"1003-44"为母本,以脂氧酶Lox-1,2,3完全缺失的"SI0162"为父本,配制杂交组合,通过基因聚合育种技术,创制出7S球蛋白亚基与脂氧酶同时缺失大豆新种质资源,并分别对F_1和F_2种子进行遗传解析。结果表明:F_1(1003-44×SI0162)种子表型性状,表现为7S球蛋白亚基缺失、脂氧酶不缺失性状;F_2种子表型性状显示:7S球蛋白亚基缺失∶野生型=375∶125=3∶1(X_(0.05,1)~2=0.0964<3.84),F_2种子脂氧酶缺失性状的分离比为Lox-1,2,3野生型∶Lox-3缺失∶Lox-1,2缺失∶Lox-1,2,3缺失=282∶96∶93∶27,符合9∶3∶3∶1的独立分配定律(X_(0.05,3)~2=0.627 5<7.81)。说明7S球蛋白亚基缺失性状受1对显性等位基因控制,脂氧酶3个同工酶同时缺失,受lx1,lx2与lx3,2个隐性等位基因位点控制。利用ISDS-PAGE电泳技术对F_2及F_(2∶7)种子双缺失性状的连续跟踪筛选,获得了脂氧酶与7S球蛋白亚基双重缺失、并可稳定遗传的优良品系2个,说明这种双缺失基因聚合不影响大豆的正常生长发育,为大豆品质遗传改良提供理论、技术支持,对培育食品加工专用高值大豆新品种具有重要意义。

重组型白菜的细胞学及分子遗传解析

异源四倍体甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38)是研究异源多倍体植物起源、进化的一种模式植物。先前的研究中,通过甘蓝型油菜与近缘种植物杂交,诱导C亚基因组染色体优先消除,重建了祖先种白菜类型(restituted B.rapa,RBR,AA)。本研究通过雌蕊细胞染色体压片技术,扩增片段长度多态性(AFLP)技术对已获得的2个重组白菜及其连续自交后代进行细胞遗传及系统聚类分析。结果显示:2个重组白菜及其自交后代的染色体数稳定在2n=20;与天然白菜相比,RBR在表型上表现一些特有的性状;经AFLP分子标记分析RBR Oro与白菜"Chiifu"聚为一类,RBR ZS11与本土的白菜型油菜"白油1号"亲缘关系紧密。结论:重组白菜在染色体组水平上具有稳定性,且重组白菜主要依赖于亲本甘蓝型油菜的起源。

解析世纪育种积累 助力大豆种业振兴——盖钧镒院士专著《中国大豆育成品种系谱、种质组成与遗传解析(1923-2015)》简介

种质资源是现代作物育种的材料基础。大豆种质资源目前主要由3部分组成,包括百年来育种科学指导下的育成品种、数千年来历代农民积累的农家(地方)品种、东亚地区广泛生长的一年生野生大豆及东半球热带亚热带生长的多年生大豆。

国审小麦品种山农20高产稳产、广适性表现及遗传解析

山农20是山东农业大学利用常规育种与分子标记辅助选择育成的多抗、广适、高产且稳产小麦品种,先后通过国家黄淮南片、北片、新疆和甘肃审定。山农20含有长穗偃麦草和美国种质血缘,表现抗病、大穗和大粒等优异农艺性状。通过基因功能标记或与基因紧密连锁的微卫星标记的检测,分析了山农20含有的控制重要农艺性状的关键基因,得出山农20含有Pm2、Pm24和Pm30白粉病抗性基因,在田间表现出较好的白粉病抗性;含有Yr15和Yr26抗条锈基因、Lr21抗叶锈基因和Ses1抗纹枯病基因,在田间表现出较好的条锈病、叶锈病及纹枯病抗性;聚合了控制小麦产量三因素的基因位点,即粒重位点QGw6A-29和QTaGW4B.4、穗粒数位点QGns2B-2、穗长位点QS12D-3、分蘖成穗位点QMtw5D-1和QMtw6A,这与其高产、稳产和广适性是一致的。以上信息为深入认识山农20重要农艺性状分子机理提供了线索,对未来小麦遗传改良中高效利用该品种的重要基因具有实用价值。

小麦株高主效QTL-qPh-3D遗传效应解析

qPh-3D为1个控制株高的主效QTL,可在科农9204×京411衍生的重组自交系群体(KJ-RILs)的14组环境数据中被稳定检测到,定位于科农9204基因组3D染色体KN3D:515.08~539.08 Mb区间内,其降低株高的等位基因来自京411。本研究继续深入分析该QTL降秆机制,并利用包含187个家系的KJ-RILs群体及316份育成品种(系)组成的自然作图群体,对其进行遗传效应解析,进一步明确其对产量性状的影响。基于KJ-RILs群体分析结果表明,来自京411的qPh-3D降秆基因型通过降低穗部以下各节间长度进而显著降低株高,但对穗长无显著影响。qPh-3D在降低株高的同时,可一定程度降低单株产量。在qPh-3D靶区间内选择2个紧密连锁的标记AX-110160363和AX-111109273,对316份自然作图群体进行产量性状遗传效应和靶区段选择效应分析。结果表明,降秆基因型在降低株高的同时,对穗长具有一定正效应,但对单株产量具有显著负效应。qPh-3D靶区段育种选择效应分析结果表明,北京和陕西对qPh-3D降秆基因型利用率较高;而四川、青海、山东以及国外地区对其利用率较低,且在不同年代中,降秆基因型利用率均较低。随着时间的推移,qPh-3D的增秆基因型利用率呈上升趋势。此外,本研究还开发了1个与qPh-3D紧密连锁的基于PCR技术检测的InDel分子标记。研究结果可对未来qPh-3D分子育种应用提供理论参考。