重组自交家系群体4对主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法的建立

主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法是基于数量性状表型数据的统计遗传分析方法,该方法适于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成做出初步判断,制订相应的育种策略,也可用以校验QTL定位所揭示的性状遗传组成。重组自交家系群体(RIL)是一种永久性群体,可以进行有重复的比较试验,适合于环境影响较大的复杂性状的遗传研究。本研究以RIL群体为对象,将遗传模型拓展到4对主基因,建立相应的分离分析方法。新构建的模型共包括4对主基因和4对主基因加多基因两类共15个遗传模型,通过极大似然法和IECM算法估算各种模型的分布参数,由AIC值和一组适合性测验选取最佳遗传模型,再由最小二乘法估计模型的遗传参数。通过模拟实验对所建立的模型进行验证,模拟群体中一阶遗传参数的估计值与设定值之间有很好一致性。以大豆科丰1号×南农1138-2构成的RIL群体及其亲本棕榈酸含量的遗传(I-1模型,即4对加性-上位性主基因和加性-上位性多基因遗传模型)为例,说明该方法的应用效果。

粳稻十和田/昆明小白谷重组自交系群体主要农艺性状的低温反应

【目的】培育重组自交系群体是发掘或定位水稻孕穗开花期耐冷性QTL的重要基础。本研究通过培育"十和田/昆明小白谷"重组自交系群体(RIL),在云南自然低温条件下,分析RIL的株高、穗长、穗伸出度、单株结实率、特定结实率和穗粒数等主要农艺性状低温反应,为耐冷性相关性状的遗传分析及QTLs定位等提供研究材料和参考。【方法】以由230个家系组成的"十和田/昆明小白谷"RILs及其亲本为试验材料,2001年在昆明和呈贡,2002年在昆明和剑川,2003年在昆明进行了孕穗开花期耐冷性自然低温鉴定,并对株高、穗长、穗伸出度、单株结实率、特定结实率和穗粒数等性状进行方差和相关分析。【结果】株高、穗伸出度和穗粒数3性状以基因型控制为主,穗长以基因型×环境互作为主,单株结实率和特定结实率以试点环境控制为主。在5种生长环境下,上述6个性状F值为4.019～97.284,株系间均具有极显著差异。在每个试点环境条件下,单株结实率与特定结实率都表现出极显著的正相关关系,相关系数为0.826～0.885;株高与穗长和穗伸出度均表现出极显著的正相关关系。在5种不同生长环境下6个性状变异系数大小顺序依次是特定结实率(66.3%)>穗伸出度(57.4%)>单株结实率(37.2%)>穗粒数(16.2%)>株高(9.6%)>穗长(6.4%);特定结实率、穗伸出度和单株结实率反应最敏感,穗粒数、株高和穗长不太敏感。【结论】本研究培育的"十和田/昆明小白谷"RIL可作为水稻孕穗开花期耐冷性研究的遗传材料;特定结实率、穗伸出度和单株结实率是孕穗开花期自然低温胁迫反应最敏感的性状指标,株高、穗长和穗粒数的变异与孕穗开花期低温胁迫的相关程度还有待进一步研究;在水稻孕穗开花期耐冷性自然鉴定评价中,必须进行多年多点的鉴定评价。

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群体进行稻米加工品质QTL定位分析

为寻求与稻米加工品质相关的QTL,为分子标记辅助选择(MAS)培育优质水稻新品种提供理论基础。以水稻品种V20B和CPSLO17为亲本,构建150个V20B/CPSLO17重组自交家系(RIL)为作图群体,进行稻米加工品质相关QTL检测及其遗传效应分析。结果表明:根据稻米加工品质性状表型数据,结合SLAF标签构建的分子连锁图谱,运用QTL IciMapping 4.0软件检测到1个糙米率QTL(qBR-1)和1个整精米率QTL(qHR-1)。qBR-1(LOD=3.267)对表型变异的解释率为9.77%;qHR-1(LOD=3.356)对表型变异的解释率为8.71%,且这2个QTL等位基因都来自亲本CPSLO17。

普通小麦(T.aestivum L.)不同作图群体抽穗期QTL分析

【目的】对小麦抽穗期进行数量性状位点(QTL)分析。【方法】以旱选10号/鲁麦14和温麦6号/山红麦两个作图群体为材料,在大田及温室条件下,观察小麦抽穗期等性状。利用混合线性模型,进行QTL分析。【结果】抽穗期在两个作图群体中均呈现连续分布,表现为多基因控制的数量性状;共检测到9个QTL位点,分别位于染色体2D、3B(2个)、3D、4A、5B、6B、6D和7D上,对抽穗期的贡献率在3.97%～22.91%之间;有15组QTL位点之间存在基因互作效应,互作的加性效应大小范围为0.77～2.16 d,互作效应对性状的贡献率在4.35%～21.44%之间。【结论】抽穗期QTL的检测受环境影响较大;抽穗期QTL位点在染色体上的分布较多;不同染色体间则存在基因互作现象。

小麦熟期相关性状的QTL定位分析

抽穗期、始花期和开花期是衡量小麦成熟期的重要指标,对其进行QTL定位并分析其遗传效应,对小麦品种改良至关重要。为了给小麦分子标记辅助选择育种提供参考,本研究以波兰小麦和普通小麦品系中13杂交后代的F8重组自交系为作图群体,构建由A染色体组和B染色体组共14个连锁群构成的遗传连锁图谱,包含115个SSR标记位点,图谱全长822.9cM,标记间的平均遗传距离为7.16cM;利用复合区间作图法在两年的环境中检测到分别位于1A、5A、6A、7A、2B、4B、5B和6B染色体上的8个抽穗期QTL,5个始花期QTL和6个开花期QTL。表型变异解释率分别为10.12%～31.51%、11.98%～19.75%和9.64%～20.27%。无论是抽穗期、始花期或开花期,都在4B染色体上检测出了与其相关的QTL,说明4B染色体与小麦成熟期关系密切。另外,在1A染色体上检测出2个控制抽穗期的QTL,对表型变异的贡献率分别达到28.13%和31.48%,说明1A染色体控制小麦抽穗期的作用较大。本研究检测出多个成熟期相关的QTL与连锁标记间的遗传距离仅0.01cM,近乎共分离,可在育种中直接用于成熟期的分子辅助选择。

大豆曲茎性状的遗传分析和RAPD标记研究

曲茎遗传材料NG94-156与遗传背景不同的3个正常茎品种杂交,获得1个F2群体和2个重组自交家系(F7∶8)。后代分离分析的结果表明,NG94-156的曲茎性状受两对隐性重叠基因控制。利用4个亲本和1个重组自交家系筛选260个RAPD随机引物,其中有1个引物S-506扩增出的多态性条带有较好的重复性。经过连锁分析,RAPD标记S-5061600与控制曲茎的基因的遗传距离为6.94 cM。

水稻幼苗根际联合固氮能力的QTL定位

以珍汕97×明恢63杂交组合的重组自交系(RIL)群体的241个株系和高效固氮菌株W12以及固氮菌株FY为材料,在严格限菌条件下,利用改进的SpermosphereModel技术,测定RIL群体及其亲本与两个固氮菌株的联合固氮能力表型值。采用MAPMAKER/QTL软件对获得的表型性状进行QTL定位分析,在第2染色体上,检测到控制与W12联合固氮能力(W12 NFA)和与FY联合固氮能力(FY NFA)的QTL各1个;前者位于标记区间RM208～RM207,后者位于标记区间R712～RM324。分别对这两个QTLs的等位标记RM208与R712作单因子方差分析,得W12 NFA在RM208不同标记基因型间差异的F值为8 28,达0 0044显著性水平;FY NFA在等位R712不同标记基因型间差异的F值为13 81,达0 0003显著性水平。显然,本研究检出的控制固氮菌株W12和FY与水稻根际联合固氮能力的QTL是相互独立的。

水稻苗期耐冷性的QTL定位分析

为水稻苗期耐冷性QTL定位克隆研究提供实验素材,以213个IR24/Asominori重组自交家系(RIL)为作图群体,并以141个SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,结合苗期低温处理后亲本和213个RILs的苗期死苗率,运用QTL IciMapping 4.0软件进行水稻苗期耐冷性QTL检测及其遗传效应分析。结果表明:在第6、第11和第12染色体上检测到3个苗期耐冷性QTL,分别命名为qCTS-6、qCTS-11和qCTS-12。这3个QTL的LOD值分别为3.194 3、4.688 2和3.797,对应表型变异的解释率分别为5.662 7%、8.549 6%和12.787 7%,且抗性等位基因均来自苗期耐冷亲本Asominori。

控制水稻粒重QTL的定位

为稻谷产量性状QTL定位研究提供新素材,以V20B和CPSLO17作为亲本,构建150份V20B/CPSLO17重组自交家系(RIL)。结合RIL群体的稻谷千粒重表型数据,运用MapQTL5软件的区间作图法进行稻谷千粒重QTL检测及其遗传效应分析。结果表明:有1个新的控制稻谷粒重QTL,命名为qTGW-3,其LOD值为4.14,对表型变异的解释率为11.9%,等位基因效应来源于亲本V20B。

稻米垩白QTL定位分析

以高垩白度品种V 20B和低垩白度品种CPSLO 17作为亲本,构建150个V 20B/CPSLO 17重组自交家系(RIL)为作图群体,进行稻米垩白QTL检测及其遗传效应分析。以垩白度为稻米垩白高低的表型数据,结合SLAF标签构建的分子连锁图谱,运用MapQTL 5软件检测到4个稻米垩白QTL,分别命名为qC-5 a、qC-5 b、qC-5 c和qC-5 d。这4个QTL的LOD值分别为4.02、4.09、3.94和4.1,对表型变异的解释率分别为11.6%、11.8%、11.2%和11.8%,且这4个QTL抗性等位基因都来自高垩白亲本V 20B。