大豆株高与主茎节数的全基因组关联分析

株高和主茎节数是大豆重要的株型性状,对产量有显著影响。该研究以281份大豆种质为试验材料,利用多个田间环境的表型数据,使用3VmrMLM模型对大豆株高和主茎节数进行全基因组关联分析。共检测到36个显著QTNs(Quantitative Trait Nucleotides,数量性状核苷酸)和1个环境互作QTN(QEI)及25个显著QTN和2个QEI分别控制大豆株高和主茎节数。进一步分析发现,位于6号染色体40.69~41.18 Mb、18号染色体3.40~3.74 Mb和20号染色体34.66~34.87 Mb 3个基因组区间同时控制2个性状,可以认为是控制大豆株型的重要位点,且18号染色体上基因组区间为该研究新检测到的。研究结果可以为深入了解大豆株型性状的遗传基础及标记辅助育种提供有用的信息。

花生主茎高、侧枝长的遗传分析及QTL检测

主茎高、侧枝长是影响花生株型的主要植物学性状.本研究以重组自交系群体（郑9001×郑8903）为材料,利用在三亚和原阳两个环境下采集的表型数据,采用主基因＋多基因混合遗传模型开展花生主茎高和侧枝长的遗传分析,并利用WinQTLcart2.5软件采用复合区间作图法（CIM）进行上述性状的QTL定位分析.结果表明,在海南环境条件下主茎高和侧枝长均符合多基因遗传模型（C-0）,其多基因遗传率分别为46.18％和50.14％;在河南原阳环境条件下主茎高符合两对加性上位性主基因＋加性上位性多基因遗传模型（E-1-0）,主基因多基因遗传率分别为45.49％和21.98％,侧枝长符合多基因遗传模型,其遗传率为88.19％.在三亚、原阳环境条件下检测到的与主茎高相关的QTL分别为4个和6个,对表型变异的贡献率为5.81％ ～18.00％;检测到的与侧枝长相关的QTL位点分别为5个和8个,对表型变异的贡献率分别为5.61％ ～ 25.12％.主茎高和侧枝长的多基因模型和QTL定位初步揭示出,花生主茎高和侧枝长主要受多基因效应影响,对株型性状的遗传改良具有一定参考价值.

大豆主茎节数、节间长度遗传分析及与株高关系研究

以吉密豆1号、自选品系公交20126-58和公交9112为材料配制3个大豆杂交组合,并对各组合杂交后代主茎节数、节间长度进行分析,探讨大豆主茎节数和节间长度遗传规律。结果表明:大豆主茎节数为一数量性状,且与株高呈线性正相关;吉密豆1号的矮秆效应是在控制主茎节数的同时,进一步缩短节间长度来实现的,但各个节间长度对株高的作用关系尚不明确。

控制高粱分蘖与主茎株高一致性的基因定位

用分蘖与主茎株高一致的高粱品系K35-Y5与分蘖明显高于主茎的高粱恢复系1383杂交,F1自交获得F2分离群体,构建两混池,采用BSA(bulked segregation analysis)和SLAF(specific length amplified fragment sequencing)技术将高粱分蘖与主茎株高一致基因定位。遗传分析表明,分蘖与主茎株高一致性状由1对隐性核基因控制。参考已公布高粱基因组设计酶切方案,构建SLAF文库并测序。对高粱参考基因组序列进行电子酶切预测,确定限制性内切酶为Rsa I+Hae III,酶切片段长度为364~414 bp;测序Q30为91.70%,GC含量为45.79%,达到测序要求;与水稻的测序数据相比,高粱的双端比对效率为93.35%,酶切效率为90.60%,SLAF建库正常。共获得30.80 M reads,开发出133,246个SLAF标签,再通过分析SLAF标签的多态性,检测到319,428个SNP位点。利用SNP-index法和Euclidean distance法及取两者交集进行关联分析,最后得到一个关联区域,位于第9染色体上的54,788,026~56,740,873区间内,关联区域长度1.95 Mb。分析关联区域内的基因在2个亲本之间SNP,对这些SNP进行变异的注释,发现4个非同义突变的SNP。经验证,这4个SNP位点和分蘖与主茎株高一致性状相关。对应到Sobic.009G197901.1、Sobic.009G213300.1和Sobic.009G221200.1三个基因上,这些基因可能是与性状直接相关的功能基因。

大豆苗期茎秆相关性状对荫蔽的响应

通过设置自然光照和遮荫环境2个处理,对51份大豆种质资源的苗期茎秆相关性状进行研究。结果表明：大豆茎秆相关性状在自然光照和遮荫环境下的变异系数分别为8.40%~78.06%和11.27%~84.68%,除第1、2节节间长度外,其他各性状在荫蔽环境下的变异系数均高于在自然光照下的变异系数。苗期荫蔽胁迫导致大豆株高、最低分枝高度、各节间长度极显著增加（P〈0.01）,而茎粗、分枝数、主茎节数极显著降低。对2种光照环境下的株高指数进行分析发现,株高指数IL以及I2、I4和I6在2种光照环境下差异达到显著水平（P〈0.05）。相关分析表明,在荫蔽环境下,除第1节外,大豆株高与各节间长度呈显著或极显著正相关,与主茎节数相关性不显著。通径分析表明,自然光照下,第10（0.752）、11（0.736）节对株高的正向作用最大,而在荫蔽环境下,第7（0.752）、10（0.732）节对株高的正向效应较大。在筛选的材料中,有6份材料的株高在2种光照环境下差异不显著,可为套作大豆品种选育奠定基础。

基于高密度遗传图谱定位栽培种花生主茎高、第一侧枝长和分枝数的QTL研究（英文）

目前关于花生株型的遗传机制了解不深。本研究利用来源于花育28和P76杂交构建的重组自交系群体(RIL),构建高密度遗传连锁图谱,对控制花生主茎高(MSH)、第一侧枝长(FBL)和分枝数(BN)的数量性状位点(QTL)进行定位分析。该图谱包含2266个SNP和68个SSR,总遗传距离为2586.37cM。相邻标记间平均间距为2.25cM。研究发现MSH分别与BN(r=0.354)、FBL(r=0.854)高度相关。QTL分析检测到18个加性QTL位点(4个与MSH相关,5个与FBL相关,9个与BN相关),分布于10个染色体。大多数QTL位点只在一个环境下检测到,其中主茎高相关位点qMSHA01.1,第一侧枝长相关位点qFBLA01.2,分枝数相关位点qBNB07.1和qBNB07.2在两个环境下均能检测到。另外,针对MSH、FBL、BN,共有24对上位性QTL被检测到,表型变异解释率均低于10%。以上结果将为花生株型相关基因的图位克隆和分子标记设计育种提供重要的基础。

金荞麦收集系株型相关性状遗传变异分析

以金荞麦(Fagopyrum cymosum)为供试材料,对211份金荞麦收集系的4个株型相关性状(株高、主茎粗、主茎节数和主茎分枝数)进行了评价,并对其进行了相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果显示:4个株型相关性状的变异系数为11.90%~19.05%。相关分析表明,株高与主茎粗(0.389**)、主茎节数(0.278**)、主茎分枝数(0.427**)呈极显著正相关,主茎粗与主茎节数(0.521**)、主茎分枝数(0.326**)呈极显著正相关,主茎节数与主茎分枝数(0.563**)呈极显著正相关。主成分分析将4个株型相关性状综合为3个主成分,前3个主成分累计贡献率达91.82%。系统聚类分析表明,211份金荞麦收集系可划分为7类,其中C1(包括29份供试材料)的株型相关性状较好,主要表现为:株高较高(152.85±5.04)cm、主茎较粗(6.13±0.70)mm、主茎节数最多(14.28±1.50)以及主茎分枝数较多(11.31±1.41),可作为优异的金荞麦种质资源进一步开发利用。

旱稻干旱敏感突变体相关性状的初步遗传分析

旱稻616(HD616)经60Coγ射线辐射诱变获得1个对干旱极其敏感的突变体M616,对该突变体及其亲本HD616的抗旱形态指标与产量指标进行了考察,并对突变体M617与其亲本HD616及M616与对照品种IRAT109的正反交F1代和F2代群体的株高、主茎基粗和主茎穗结实率3个性状进行了遗传分析。结果表明:在干旱胁迫条件下,突变体较亲本表现为稳定的对干旱胁迫敏感的特性;旱地和水田条件下株高、主茎基粗和主茎穗结实率3个性状在M616×HD616、HD616×M616两个正反交组合F1间均无显著差异,进而说明突变基因是细胞核遗传,不存在细胞质遗传互作效应;对M616×HD616、M616×IRAT109两个F2群体的株高、主茎基粗和主茎穗结实率分析表明,主茎基粗在群体的分离呈正态分布,表现为微效多基因控制的数量性状;而株高和主茎穗结实率在群体的分离呈非正态分布,表现为质量—数量性状。对旱稻干旱敏感突变体相关性状进行遗传分析,将为与抗旱相关基因的定位和克隆打下良好的基础。