花生RIL群体出仁率的遗传特性分析

出仁率是花生的产量性状之一,是籽仁产量的重要影响因子。本研究以花育44×DF12构建的重组自交系(RIL)群体为试验材料,出仁率作为表型数据,利用主基因+多基因混合遗传模型对3个环境下的出仁率进行遗传特性分析。结果表明,3个环境下的出仁率的最适遗传模型均为4MG-AI,即4对加性—上位性主基因调控,3个环境下的主基因遗传率分别为91.93%,90.60%,96.85%。本研究结果为出仁率遗传机制挖掘奠定了重要理论依据。

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。

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。

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。

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。

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。

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％。

质量-数量性状的遗传参数估计*Ⅱ.利用DH群体或RIL群体

采用混合分布理论与极大似然法，拓展了适用于双单倍体群体（ＤＨ）和重组近交系（ＲＩＬ）群体的质量－数量性状的遗传分析方法．据此方法可以鉴别主－微基因的存在、了解主基因的作用方式、估计主－微基因的遗传效应和方差等遗传参数．

小麦高分子量麦谷蛋白亚基在RIL群体中的分离及遗传分析

利用重组自交系群体(RIL)对高分子麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的分离规律进行了研究。结果表明,同一位点不同亚基在RIL后代群体中的分离基本符合1∶1的分离比,Null亚基出现的频率最高;受亚基出现频率的影响,不同亚基的组合方式在RIL群体中出现的频率差异较大。从同一位点不同亚基和不同位点亚基的组合方式在RIL群体中的分离和出现的频率来看,Glu-1位点的不同亚基间不存在连锁关系,控制HMW-GS基因的遗传行为服从孟德尔的独立分配和自由组合规律。

GMP在RIL群体中的分离及与SIG、AWRC和WPC的相关分析

谷蛋白大聚合体 (GMP)是谷蛋白聚合体的重要组成部分 ,其含量反映了谷蛋白聚合体粒度分布状况。本文以一个普通小麦的重组自交系后代群体为试验材料 ,对GMP的提取、分离和测定方法以及GMP含量、碱性水保持力 (AWRC)、膨胀系数 (SIG)及湿面筋含量的群体变异、GMP含量与其它三项品质指标的相关性进行了研究。结果表明 :该GMP含量的提取、分离和测定的方法具有简单、快速、稳定、经济的特点 ,实验结果相对准确 ,可信度高 ,重复性好。GMP含量、AWRC、SIG及湿面筋含量在群体后代中表现为微效多基因控制的数量性状 ,相对亲本的性状 ,变异较大。GMP含量与SIG、湿面筋含量呈极显著相关 (r=0 .6 3 ,r =0 .5 6 ) 。

人工合成小麦RIL群体对条锈病新小种条中32的抗性表现

利用人工合成六倍体小麦资源Syn-CD780与感病品种川育12杂交,构建了一套重组近交系（F8,131个株系）。2004~2006年,就重组近交系对条锈病优势生理小种条中32进行了苗期和成株期抗性鉴定。结果表明：苗期抗感比例为3.09∶1,卡方值0.0230,成株期抗感比例为1.42∶1,卡方值0.3403,二者均达极显著水平。由此推断Syn-780含有1对苗抗基因,而成株期抗性则可能由2对显性互补基因控制。有关抗性基因的来源有待进一步深入研究。

小麦RIL群体中籽粒蛋白质组分的分离与主要品质性状的相关分析

利用普通小麦重组自交系群体为材料,研究了小麦籽粒蛋白质组分在后代群体中的分离和分布,同时对籽粒蛋白质组分与其它主要品质指标的关系进行了研究。结果发现籽粒蛋白质组分在群体后代中表现为微效多基因控制的数量性状,相对亲本的性状变异较大。醇溶蛋白和谷蛋白相对含量与湿面筋含量、SDS沉降值之间呈显著正相关,与硬度呈正相关。清蛋白、球蛋白相对含量与湿面筋含量、SDS沉降值和硬度呈负相关。

小麦RIL群体遗传连锁图谱的构建及其多态性分析

以普通小麦重组近交系(recombinant inbred lines,RIL)‘Q9086×陇鉴19’为作图群体,利用SSR标记构建小麦遗传连锁图谱.结果表明:通过选用2 187对SSR引物筛选出RIL群体双亲表现多态性的引物共405对,多态性频率为18.52%.不同类型SSR标记多态性频率从小到大依次为Xpsp(4.4%)<Xgdm(9.0%)<Xbarc(18.0%)<Xwmc(22.7%)<Xgwm(23.6%).通过χ2检测(P<0.05),有201个SSR标记表现为偏分离,偏分离频率为37.53%,80%偏向母本‘Q9086’,其偏分离位点主要分布在A基因组上.共有358对SSR引物的413个标记被定位在小麦21条染色体上,群体的遗传连锁图总长度为3 209.6cM,平均每条染色体连锁图长152.8cM,平均2个标记的距离为7.8cM.