利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率QTLs

【目的】利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率,为能更好地挖掘和利用野生稻中控制穗结实率基因的QTL位点提供参考。【方法】分别以广西普通野生稻资源Y03为父本和栽培稻品种日本晴为母本,经过杂交构建包含142个单株的F2定位群体,然后利用覆盖水稻基因组的184对SSR分子标记,采用复合区间作图法(CIM),以LOD=2.5为阈值检测控制结实率的QTL。【结果】共检测到3个影响结实率的QTL。其中,2个QTL位于第1染色体,1个QTL位于4号染色体上,并分别命名为q SSR1-1,q SSR1-2和q SSR4-1。q SSR1-1位于第1染色体RM486~RM5501,表型贡献率为14.49%;q SSR1-2位于第1染色体RM102~RM315,表型贡献率为8.63%;q SSR4-1位于第4染色体RM252~RM119,表型贡献率为8.27%。对结果进行分析还发现,在3个QTL位点上来源于野生稻亲本Y03的等位基因均有利于提高水稻结实率。随后,根据获得的主效QTL定位信息最终开发出与水稻结实率性状紧密连锁、可用于分子育种的分子标记RM119。【结论】发掘的新QTL和性状连锁标记可为水稻产量性状QTL的发掘和分子标记辅助选择育种提供重要的基因资源和分子选择工具。     

利用高密度遗传图谱挖掘水稻粒型相关QTL

为进一步改良水稻品质,本试验以彩稻和WD为双亲构建的RIL群体为试验材料,在2018-2019年进行RIL群体及双亲粒型相关性状的测量,结合596个bin标记构建的遗传连锁图谱进行连锁分析.对RIL群体的粒长、粒宽、粒厚、长宽比等4个粒型相关性状进行描述性统计分析.结果 表明:RIL群体中2018-2019年各粒型...     

水稻RIL群体高密度遗传图谱构建及粒型QTL定位

[目的]水稻粒型是与产量直接相关的重要农艺性状,影响稻米的外观品质和商品价值.挖掘新的水稻粒型相关基因,对揭示水稻粒型调控的遗传机理研究有重要意义,同时可为水稻粒型分子育种提供新的基因资源.[方法]以极端粒型差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath,以及杂交构建的186个家系的重组自交系群体为研究材料,利用高通量测序技...     

利用染色体片段置换系定位水稻粒型QTL

水稻粒型是衡量稻米外观品质的重要指标之一,鉴定和定位水稻粒型QTL对开展水稻粒型分子育种具有重要意义.本研究以8个染色体片段置换系为材料,选用分布水稻12条染色体上的153个SSR标记检测染色体片段置换系的置换片段,采用代换作图法对控制水稻粒型的3个主效QTL进行定位.结果表明:153个SSR标记中有104个标记在亲本间具有多态性,多态率为68.0%;8个染色体片段置换系在第3和第5染色体分别有6个和2个置换片段,置换片段长度分别为14.8 cM、16.6 cM、 15.5 cM、18.9 cM、29.1 cM、35.0 cM、17.9 cM 和17.0 cM,平均长度为20.6 cM;8个置换片段上共鉴定出3个粒型QTL,控制粒长的qGL-3-1 和qGL-3-2分别被界定在水稻第3染色体RM5551与RM6832及RM6832与RM3513之间,遗传距离分别为14.8 cM和5.3 cM的范围内,控制粒宽的qGW-5被界定在水稻第5染色体RM267与RM169之间遗传距离约11.7 cM的范围内.利用染色体片段置换系能准确地定位水稻粒型QTL,qGL-3-1、qGL-3-2和qGW-5的鉴定和初步定位为其进一步精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础.     

利用重组自交系群体定位水稻品质相关性状的QTL

以川香29B和中国香稻构建的重组自交系群体为材料,通过建立144个SSR标记连锁遗传图谱,采用复合区间作图法对水稻外观品质和蒸煮食味品质的相关性状进行了数量性状基因定位。共检测到了45个与水稻粒长、粒宽、长宽比、垩白率、直链淀粉含量、糊化温度相关的QTL,分布在水稻的第1、2、3、4、6、7、9、10、12染色体上,其中有9个QTL的效应被重复检测到。     

利用重组自交系群体定位水稻茎粗QTL

为开展水稻茎粗相关基因的精细定位,利用岗46B/A232的高世代重组自交系群体和基于重测序构建的高密度遗传连锁图谱,采用复合区间作图法（CIM）,利用R/qtl软件包对水稻倒二节的节间直径（RSID）和倒三节的节间直径（RTID）进行QTL分析,共检测到3个控制倒二节茎粗的QTL和7个倒三节茎粗的QTL,分布在第2、3、4、7、11号染色体上。其中2号染色体上的qRSID2-1和qRTID2-1距离较近,qRSID2-2/qRTID2-2和qRTID2-3可能是同一位点,并在多次试验中被重复检测到,表型贡献率为7.89%~12.36%,物理区间在100 kb之内。     

利用BIL群体定位水稻垩白粒率QTL

以粳稻品种南粳35和籼稻品种N22构建的回交重组自交系(BIL)群体为研究材料,于不同年份对控制水稻垩白粒率的QTL进行定位。结果表明,BIL群体中,垩白粒率在不同年份均为偏向高垩白亲本的连续分布,表现为数量性状特征;利用Win QTLcart 2.5软件共检测到6个控制垩白粒率的QTL,分别位于第2、2、3、6、8和12染色体上,单个QTL对表型的贡献率介于8.96%~12.51%,加性效应值介于8.38%~14.36%,除qPGWC-6增加垩白粒率的基因来自N22外,其余QTL增效基因均来自南粳35。利用QTLNetwork 2.0软件2a共检测到3个QTL,分别位于第5、6和8染色体上,其中qPGWC-6和qPGWC-8与Win QTLcart2.5检测的位点相同,没有检测到上位性QTL对垩白粒率的影响。     

利用F_2群体定位水稻谷粒长宽比QTL

以粳稻南粳35和籼稻N22杂交得到的F2群体为研究对象,通过构建遗传连锁图谱,对控制水稻谷粒长宽比的QTL进行定位。谷粒长宽比在F2群体中呈近似的正态分布,表现为数量性状特征;利用Win QTLcart2.5软件共检测到3个控制谷粒长宽比的QTL,分别位于第3、4和5染色体上,单个QTL对表型的贡献率介于4.97%~58.06%,加性效应值介于0.05~0.20,除q LWR-4外,谷粒长宽比增效基因均来自长粒型水稻品种N22,其中q LWR-5对谷粒长宽比表型贡献率最大;基因作用方式表现为超显性、显性和部分显性;此外,利用QTLNetwork2.0软件没有检测到上位性QTL。     

利用2个相关群体定位和比较水稻株高与抽穗期QTL

利用一个共同亲本构建的2个重组自交系群体对控制水稻株高和抽穗期进行基因定位和比较分析。结果表明:2个群体共定位到11个控制抽穗期的数量性状位点(QTLs)和11个株高QTLs。控制抽穗期的主效QTL在珍汕97/南洋占群体内位于第7染色体RM500-RM445标记之间;在珍汕97/德陇208群体内定位于第7染色体RMRG4499-RM445标记之间。而控制株高的主效QTL在2个群体中分别定位于第1染色体RM472-RM104之间和第7染色体MRG4499-RM445之间。比较定位结果发现,抽穗期主效QTL在2个群体内都被定位于第7染色体中部位置并且有共同标记RM445,很有可能是同一个基因。说明抽穗期是由主效QTL控制的数量性状,遗传稳定。株高主效QTL在珍汕97/南洋占群体内被定位于第1染色体接近末端标记RM104附近。在珍汕97/德陇208群体内则定位于第7染色体,与该群体控制抽穗期QTL共享RM445标记。     

水稻粒型与粒质量的QTL分析

以元江普通野生稻与优良栽培稻亲本特青配制的野生稻染色体片段代换系为材料,对水稻粒长、粒宽、粒厚、容积、密度、粒质量进行数量性状位点(QTL)定位。结果分别检测到12个与粒长相关的QTLs,16个与粒宽相关的QTLs,9个与粒厚相关的QTLs,3个与密度有关的QTLs,14个与籽粒容积有关的QTLs,10个与粒质量相关的QTLs,其中17个QTLs位点被多次重复检测到。相关系数分析及QTLs位点分析证明,容积、粒厚对粒质量的贡献率最大,且粒型间也有一定的相关性,尤其是粒厚与容积的相关性最大,同时也说明粒厚与容积可能有相同的遗传基础。此外,有研究表明,野生稻逐渐进化成的栽培稻更有利于提高产量。     

利用籼粳交BIL群体定位水稻谷粒长宽比QTL

本研究以122个南粳35/N22//南粳35构建的回交重组自交系(BIL)群体为材料,通过两年重复试验,利用Win QTLcart2.5和QTLNetwork2.0软件对控制水稻谷粒长宽比的数量性状基因位点(QTL)进行定位分析。利用Win QTLcart2.5共检测到5个控制谷粒长宽比的QTLs,分别位于第1、4、5、7和12染色体上,单个QTL对表型的贡献率为8.80%~18.83%。利用QTLNetwork2.0共检测到4个QTLs,贡献率为7.36%~16.05%,除q LWR-1未被检测到外,其余QTLs与Win QTLcart2.5检测结果吻合,除q LWR-4外,谷粒长宽比增效基因均来自长粒型水稻品种N22;此外还检测到3对上位性QTLs,贡献率为1.12%~4.97%。     

水稻籽粒大小相关性状QTL定位

【目的】水稻籽粒大小是影响产量和品质的数量性状,籽粒大小相关QTLs的定位是进一步克隆、功能研究以及分子育种的基础。【方法】用1个大粒水稻ZD05321和斯里兰卡的极小粒Suwandel为亲本,创建了1个246个单株的F2群体,用48个SSR标记对控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比进行QTLs定位分析。【结果】F2群体粒长、粒宽、千粒重等性状呈现连续分布的数量性状遗传特点,多数植株的表型偏向大粒亲本。粒长、粒宽与千粒重都存在极显著的正相关;随着粒重的增加,粒长对粒重的作用逐渐变小。在第1、4、6、7、8和9号染色体上,共检测到15个与籽粒大小相关的QTL,单个性状QTL为3~5个,可分别解释1.02%~16.52%的相应性状变异。在第9染色体上检测到同时控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比等4个性状的4个QTL,它们位于该染色体的RM3609~RM7586和RM6543~RM566区段上。【结论】大粒亲本ZD05321中可能存在控制籽粒大小的效应值较大的QTLs,第9染色体上存在同时控制多个粒形性状区域,为下一步精细定位这些新的粒形相关QTL奠定了基础。     

水稻株型相关性状QTL定位研究

以粳稻日本晴(NIP)和籼型超级稻中嘉早17(YK17)构建的重组自交系(recombinant inbred line,简称RIL)群体为研究材料,于2015—2016年分3季种植于杭州和海南,成熟期考察株型相关性状(分蘖数、株高、剑叶长、剑叶宽、剑叶长宽比、穗长)。并应用这2种群体已构建的分子连锁图谱,对株型相关性状进行QTL分析,共检测到34个相关QTL,分布于除第9染色体外的其他染色体上,LOD值介于2.68～14.39之间,表型贡献率变幅为4.00%～26.62%,3个环境下重复检测到10个QTL。对QTL与环境互作分析发现,24个QTL与环境互作,其中2个QTL对环境敏感。株型相关性状QTL主要分布在第1、2、4、7染色体上,呈簇分布。qPH1、qLFL1和qLFLW1a在3个环境下重复检测到,且贡献率较高,有待于进行克隆和功能分析。     

利用高世代回交群体检测水稻垩白相关性状QTL

[目的]探究水稻垩白性状,为水稻垩白形成分子机制研究和水稻品质育种提供材料。[方法]通过高产品种‘桂朝2号’与低垩白优质品种‘越光’连续回交和分子标记辅助选择方法,构建一套包含71个家系的高世代回交群体,分别在2013年南京和2014年海南对其垩白粒率和垩白度2个性状进行表型调查和QTL检测。[结果]南京和海南两年两地垩白粒率和垩白度2个性状都存在显著相关。两年两地共检测到33个与垩白粒率相关的QTL,其中5个QTL在2个环境中重复检测到,分别位于第4染色体RM1359~RM16939和SSR11~RM17332区间,第5染色体RM13~RM430区间,第7染色体RM5344~RM6872区间,以及第8染色体RM152~RS73区间。两年两地共检测到了17个与垩白度相关的QTL,其中3个QTL能够重复检测到,分别位于第4染色体RM1359~RM16939区间,第8染色体RM152~RS73区间,以及第10染色体RM467~RM271区间,且有2个位点与垩白粒率位点重合。同时发现定位QTL中,有7个QTL属于一因多效,对垩白粒率及垩白度都有一定影响。[结论]本文共检测到50个垩白性状相关的QTL,其中有7个位点能够被重复检测到,其中控制垩白粒率的q PGWC4.1、q PGWC4、qPGWC7.1,控制垩白度的qDPGWC4.1、qDPGWC8.1和qDPGWC10.1,是新的QTL。     

黄瓜RIL群体侧枝相关性状QTL定位

利用侧枝长势弱、萌发早的华北类型品系S94和侧枝长势强、萌发晚的欧洲类型品系S06构建的224个F6:7代重组自交系(RIL)群体,对春、秋两季F7黄瓜侧枝相关性状表型进行研究。利用重组自交系群体构建遗传图谱,采用Win QTLcart2.5软件复合区间作图法,对4个侧枝相关性状[侧枝总长(lbtl)、侧枝均长(lbal)、侧枝数目(lbn)和第一侧枝节位(flbn)]QTL位点进行检测。结果显示,4个侧枝相关性状在秋、春两季共检测到45个QTLs位点(秋季29个,春季16个),分布于全部7条染色体上。在侧枝相关性状中,春、秋两季相同性状都能稳定检测到的QTL有8个,其中2个QTL侧枝均长QTL lbal1.1(秋季贡献率16.4%,春季贡献率13.5%)和侧枝总长QTL lbtl1.1(秋季贡献率21.2%,春季贡献率26.9%)在两季的贡献率都高于10%,其余位点的贡献率(10%)都在单一季节表现。     

利用染色体片段置换系群体检测水稻产量相关性状QTL

为了发掘单株产量及其构成因素相关性状的数量性状基因座(QTL),本研究以9311/日本晴染色体片段置换系群体为材料,调查了单株产量及单株产量构成因素(单株实粒数、单株总颖花数、结实率、每穗实粒数、有效穗数、每穗颖花数、千粒质量等8个性状)。利用Ici Mapping v3.1软件,将分子标记检测结果与田间性状调查值相结合,定位了与单株产量、单株实粒数、千粒质量、每穗颖花数、结实率、单株总颖花数6个性状有关的QTL,未定位到与有效穗数(EPN)和每穗实粒数(GPP)有关的QTL。共定位到的10个相关QTLs,分别分布于第1条、第2条、第5条、第7条、第8条染色体的7个区间,贡献率为7.52%~44.59%,其中4个QTLs的贡献率大于10.00%。单株产量q GY1,单株实粒数q GN1,结实率q SSR1.2、q SSR2和q SSR8,加性效应值为负值,表明9311的等位基因表现为增效作用;单株总颖花数q SN2,结实率q SSR1.1,千粒质量q TGW5,每穗颖花数q SPP5和q SPP7,加性效应值为正值,表明日本晴的等位基因表现为增效作用。10个QTLs位点中,除q SN2、q TGW5、q SPP5与已克隆的LP、q SW5、Os NADH-GOGAT2可能位于同一区域外,其余7个位点均未被克隆或精细定位。     

利用IF2群体定位油菜含油量和产量相关性状QTL

为探明甘蓝型油菜含油量和产量相关性状的遗传机理,利用Sollux/ Gaoyou DH群体株系间随机交配构建了包括134个组合的永久F2群体（immortalized F2 population）。采用QTL Network 20软件对含油量、千粒重和角果粒数进行了4个环境下的联合QTL定位,分析QTL的加性、显性以及相关的上位性效应。结果在7条连锁群上检测到控制上述3个性状相关QTL共 8个。除qSWC6和qSPA2,1个含油量,4个千粒重和1个角果粒数QTL与多环境下SG\|DH群体定位结果区间重叠,加性效应方向一致,效应值相仿;主效含油量QTL qOILA7和3个千粒重QTL qSWA7,qSWC2, qSWC4无显性效应;qSWC6兼具加性和显性效应,qSWC8加性为主,微效显性,显性效应均呈负向;但两个角果粒数QTL qSPA2 和qSPA6除加性主效外,还存在正向显性效应;4对上位互作QTL中,除qOILA7,其余7个位点均只有微弱互作效应。并对qOILA7和qSWA7/qSWC8连锁标记辅助选育提高油菜含油量和千粒重的育种策略进行了探讨。结果表明：油菜种子含油量和千粒重性状的遗传控制体系以加性效应为主,F1代无杂种优势,因而欲提高杂交油菜种子含油量和增加千粒重,需要培育高含油量和大粒亲本材料;而控制角果粒数基因同时具有较强的加性和正向显性效应,利用F1杂交种可望获得超双亲的杂种优势。     

利用分子标记定位籼稻落粒性QTL

水稻落粒性是一个与生产关系密切的重要性状。其遗传机制较复杂，涉及到主效基因和微效基因。以往对落粒性的主效基因研究较多，而对微效基因的研究甚少。应用分子标记对控制水稻落粒性的数量性状基因座位（ＱＴＬ）进行定位，将有助于较全面地了解水稻落粒性的遗传基础。     

基于重组自交系群体的水稻粒形QTL定位

以云南省地方籼稻品种扎西玛与江苏省著名优质粳稻品种南粳46杂交获得的水稻重组自交系群体为研究对象,考察了各株系籽粒长度、籽粒宽度、籽粒长宽比和籽粒厚度4个性状,结合利用202个SSR分子标记构建的该群体分子连锁图谱对控制水稻粒形相关性状的QTL进行分析。共检测到17个加性QTL。其中粒长相关的3个,增效等位基因均来自扎西玛;粒宽相关的3个,增效等位基因均来自南粳46;籽粒长宽比相关的6个,其中5个QTL增效等位基因来自扎西玛;粒厚相关的5个,其中4个增效等位基因来自南粳46。经与前人研究结果比对,共发现2个粒形新位点,分别控制粒长和粒宽。     

利用分子标记定位籼稻落粒性QTL

利用2个籼稻品种H359和Acc8558杂交产生的重组自交系群体及相应的分子标记连锁图,采用复合区间定位方法,对籼稻落粒性进行了QTL定位分析.共检测到7个QTL,分别位于第1、2、4、6、7染色体上.这些QTL对表型变异的贡献率在2.49%-9.81%之间,总体可解释39.2%的表型方差.未检测到主效基因.在7个QTL中,有6个来自H359的等位基因均使落粒率降低,这与两亲本间落粒性的差异相吻合.