水稻萌发期耐Cu2+胁迫的QTL定位

以典型籼粳交(春江06/台中本地1号)双单倍体(DH)群体为材料,经100μmol/L CuSO4溶液对其双亲及DH群体进行处理,考察了DH群体及其双亲的耐铜性,并利用业已构建的分子连锁图谱进行了数量性状基因座(QTL)区间分析.共检测到23个QTLs,其中与铜胁迫有关的QTL有7个,分别位于水稻第1,2,3和7染色体上;贡献率最大的QTL为qTGR-2,变异解释率为14.60%,其增效等位基因来自台中本地1号;芽质量的QTL qTSW-1增效等位基因来自春江06;余下的几个耐铜胁迫的QTL增效基因均来自台中本地1号.同时,在3号染色体上检测到了一个QTL,可显示发芽率受铜胁迫抑制的程度.     

作物不同基因型的磷素营养研究进展

介绍了近年来植物磷素营养研究的发展趋势,强调了开发不同基因型作物品种耐低磷机理研究的重要性;综述了作物不同基因型低磷胁迫的根系形态构造的差异、根系分泌物及pH值的变化;低磷胁迫对水分利用效率、碳水化合物同化作用的影响、对膜脂过氧化及保护酶系统活性的影响、对叶片特征的影响、酸性磷酸酶(APA)活性与耐低磷胁迫的关系;磷素利用效率的基因位点(分子标记)的研究进展.     

水稻苗期形态性状的QTL定位

采用苗期形态性状上有着明显差异的粳稻Asominori和籼稻IR24杂交产生的重组自交系（RILs）为材料,经营养液培养后,对水稻苗期形态相关的6个数量性状：最大根长（MRL）、苗高（SH）、根干重（RDW）、茎（叶）干重（SDW）、总重（TW）以及根/茎（叶）干重比（RSR）进行了数量性状位点（QTL）定位分析.结果共检测到影响6个形态性状的8个QTL位点,分别位于水稻的第2,4,10和11染色体上,其贡献率为9.79%～22.90%.并发现位于第4染色体上的控制根/茎（叶）干重比的qRSR-4和根干重的qRDW-4的2个位点以及位于第10染色体上的控制茎（叶）干重的qSDW-10和总重的qTW-10的2个位点分别位于同一分子标记区间.研究结果对水稻苗期形态性状QTL的精细定位及培育理想株型具有一定的应用价值.     

小麦染色体2DS雌性育性位点遗传多态性分析

小麦雌性不育系XND126属于生态遗传型不育系.通过SSR分子标记分析,在2DS染色体上定位了一个雌性育性主效QTL位点.为了构建高密度遗传图谱并精细定位该主效位点,用2DS参考遗传图谱上的14对SSR标记,研究了59个育性正常的普通小麦品种与XND126的DNA多态性,筛选到不同生态型多态性较高的品种共12个,每个品种多态性标记达12~13个,这些品种可以用作杂交亲本,构建新的QTL精细定位群体.在品种组成的群体中,与主效基因位点最近的标记,表现出有较多的品种与雌性不育系具有差异.     

玉米穗部性状的QTL定位

以玉米自交系L26和095组配的Fz世代为定位群体,采用SSR分子标记技术构建了包括98个位点的连锁图谱,结合F2穗部性状的鉴定结果,利用复合区间作图法对秃尖长等8个穗部性状进行基因定位,共检出21个QTL.其中穗长检测到3个QTL;穗粗、穗行数分别检测到2个QTL;行粒数检测到3个QTL;轴粗检测到2个QTL;200粒质量检测到3个QTL;穗粒质量检测到6个QTL;秃尖长没有检测到QTL.检出的21个QTL中,有10个QTL的解释变异率超过了20%,表现为主效QTL效应.研究还发现,穗部性状QTL在玉米10条染色体上分布不均匀,且成簇分布.该试验中检测到的21个QTL中,有10个影响不同性状的QTL位于3个染色体区域.各个QTL位点上起增、减效作用的等位基因在亲本间分布不均匀.     

水稻耐淹性的QTL定位与候选基因分析

为研究水稻苗期对淹水胁迫的耐受性,以籼稻品种台中本地1号(TN1)和粳稻品种春江06(CJ06)为亲本构建的DH群体为实验材料,将淹水条件下的成苗率作为考察指标,利用该群体前期构建的分子连锁图谱对淹水数据进行数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)检测分析.利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对淹水处理前后相关基因的表达量进行分析,并对表达量存在显著差异的基因进行测序分析.结果表明:挖掘到6个与淹水胁迫相关的QTL,分别位于水稻第1,2,6,8和9号染色体上;位于8号染色体QTL区间内的基因LOC_Os08g42750的表达在两亲本间存在显著差异,该基因在两亲本的编码区域存在4处差异.检测到的QTL位点对QTL精细定位和克隆耐淹相关基因具有重要参考价值,并为研究水稻耐淹分子机制及水稻直播育种提供了新的观点和见解.     

小麦品质性状的QTL定位研究进展

本文系统地总结了国内外小麦品质性状QTL定位研究的主要性状、所用群体、标记类型、QTL定位所在的染色体位置及贡献率的大小,提出了小麦品质性状QTL定位中存在的问题,展望了小麦品质性状QTL定位的发展方向。     

低磷胁迫下杉木无性系根系形态及养分利用响应研究

【目的】研究不同杉木无性系苗木在低磷胁迫下的根系形态和养分利用特征,为提高杉木养分利用效率的遗传改良提供参考。【方法】以5个杉木无性系组培苗为材料,采用土壤盆栽实验,设置缺磷(PO, KH₂PO₄ 0 mmol/L)和正常供磷(PN, KH₂PO₄ 1.0 mmol/L)两种改良Hoagland营养液进行浇灌处理,培养60 d后测定其生物量(根、茎、叶)、根系形态参数及其养分(磷、氮、钾、钙、镁)累积量和利用效率。【结果】①随施磷水平的变化,杉木无性系的干物质质量和根系形态指标显示出极显著的基因型效应差异。②缺磷处理使杉木无性系的根、茎、叶和整株干物质质量分别减少20.06%、20.68%、14.07%和16.78%,根冠比则增加,总根长、总根表面积、总根体积分别增加17.31%、17.69%、24.77%,根平均直径减少8.22%,细根比例显著提高。③缺磷使杉木无性系整株磷累积量减少17.91%,而磷利用效率呈上升趋势,同时磷在根系中的含量降低16.35%,但茎、叶中的含量在处理间差异不显著; 缺磷还使整株对钾的累积量减少27.58%,钙和氮分别减少18.56%和14.95%,镁减少12.85%。④经主成分分析发现,杉木无性系植株的粗根长、细根长、根冠比、根干物质质量与低磷胁迫响应密切; 回归分析显示,细根量对植株的磷吸收量有显著正向效应。【结论】杉木无性系根系形态指标随施磷水平变化呈极显著的基因型效应差异,缺磷胁迫使苗木地上部干物质质量减少,根平均直径减少,细根比例增大,根冠比增大,根系趋向于磷高效吸收的根构型转变,进而提高对低磷胁迫的遗传适应性。     

小麦雌性育性双向极端群体QTL定位策略初探

在极端不育群体中计算重组频率(c值)初步筛选QTL位点的基础之上,利用普通小麦中育性正常的良种藁城8901(P1)与雌性不育系XND126(P2)杂交F2群体中的189株隐性极端不育株和63株极端可育株组成的双向极端群体为定位群体,构建了连锁图,分析定位了小麦雌性育性位点taf1,获得了与F2平衡群体相同的定位位点.分析发现与taf1位点连锁较紧密的标记,其c值较小.利用极端群体的策略能快速有效的定位小麦雌性育性QTL在染色体上的位置.     

根施甜菜碱对铅胁迫下小麦幼苗根系的活性氧代谢影响

为了探究根施甜菜碱对铅胁迫下小麦幼苗根系的影响,以普通小麦品种"轮选988"为材料,采用溶液培养法,研究了根施甜菜碱对Pb2+胁迫下小麦根系生长的影响.结果表明:随着Pb2+浓度的提高,Pb~(2+)处理小麦的株高、根长和质量表现出先增加后降低的趋势,在Pb~(2+)5 mg·L~(-1)时达到最高值.在50 mg·L~(-1) Pb~(2+)胁迫条件下,小麦的生长发育受到强烈的抑制.然而,施用5.0 mmol·L~(-1)外源甜菜碱后,小麦幼苗的根长、株高、根鲜重和根干重分别上升了29.8%、 11.54%、 25.13%、 42.5%; SOD、 POD、 CAT、 APX分别升高了41.54%、43.85%、40.15%、40.48%;超氧阴离子自由基(O_2~-)含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量分别下降了87.16%、63.21%、20.86%、71.14%;可溶性糖含量和根系活力分别上升了34.34%和56.50%.因此,根施适宜浓度外源甜菜碱可显著增强小麦幼苗根系的抗氧化能力,恢复根系活力,从而有效缓解铅胁迫对小麦幼苗生长的伤害.     

不同生长环境下水稻孕穗期叶绿素QTL定位

以十和田(冷敏感)×丽江新团黑谷(强耐冷)的包含105个株系的孕穗期耐冷近等基因系BC_4F_8、BC_4F_9群体为材料,构建含180个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱总长1 820.6 cM,平均图距为15.67 cM.在云南嵩明白邑、寻甸和玉溪三地三种生态环境下,测定水稻孕穗期剑叶的叶绿素含量,采用完备区间作图法定位QTL.2年大田试验共检测到控制叶绿素的主效QTL 7个,分别位于第1、4、5、7和12染色体上,单个QTL可解释表型变异的11.66%~35.38%.其中,控制叶绿素a和b主效位点qCHa-1、qCHb-7在2种环境下稳定,贡献率为21.11%~35.38%,加性效应显著,增效等位基因均来自丽江新团黑谷,是提高叶绿素含量的重要功能位点.     

根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根苗生长的影响

通过水培的方式研究了根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根系与幼苗生长影响.结果表明:(1)改变根区温度对小麦根系抗氧化酶活性有明显的影响,根区温度过高或过低对小麦根系POD和SOD活性都具有激活效应,但随胁迫时间的延长,胁迫对SOD活性转为抑制效应,SOD活性迅速下降,MDA含量明显增加.(2)高温胁迫主要是抑制小麦根系的生长,表现为根长、根重、根系活性吸收面积与总面积及根冠比均明显低于中温处理,而株高和地上重却略有上升.低温胁迫对小麦地上部的影响大于根系.(3)在根温胁迫逆境条件下,小麦根系不是被动忍受逆境胁迫,而是主动地通过调节根系活力、根系SOD及POD活性等生理代谢过程,以减缓逆境的伤害.     

水稻株高QTL定位及精确性分析

分别应用具有127和131个标记位点的"广佳"(广陆矮4号×佳辐占)和"明佳"(明恢86×佳辐占)重组自交系群体,利用复合区间作图法(CIM)对水稻株高数量性状位点(QTL)进行检测和效应分析.为保证QTL定位精确性,采用排列试验法确定每一群体的LOD阀值.结果显示:排列测验法是一个十分有效的阀值推断统计方法,两个群体LOD阀值分别为2.8和2.7."广佳"群体共检测到5个加性QTL,位于第1、6、7、8和11染色体的5个区间,单位点贡献率在5.31%～48.35%之间;"明佳"群体共检测到4个加性QTL,位于第3、5、9和12染色体的4个区间,单位点贡献率在7.56%～11.50%之间.同时利用混合线性模型复合区间作图法(MCIM)在两群体各检测到1对上位性QTL.作者从实验设计和数据分析方面对QTL定位精确性进行了讨论,为今后数量性状遗传研究提供有益借鉴.     

缺磷条件下植物根内通气组织的形成

在水培条件下研究了低磷胁迫对小麦、玉米、菜豆和番茄根解剖结构的影响.结果表明经过一定时间的胁迫,小麦、玉米及菜豆根皮层部分薄壁细胞开始解体形成通气组织,而在同样的试验条件下,番茄无类似的现象.双子叶植物菜豆和番茄根部皮层部分所占整个根横切面的比例在低磷胁迫条件下明显增加,可能是由于低磷环境中生长的植株中柱次生发育缓慢引起的,而在不同磷水平条件下生长的单子叶植物小麦和玉米其皮层及中柱部分所占比例在整个实验期内均保持恒定,高磷和低磷处理间无明显差异.由于该实验可保证植物根系充足的氧气供给,所以可以推论在缺磷植株体内出现的通气组织还可能具有其他生理作用.     

玉米产量相关性状的QTL定位与剖析

玉米因其自身具有高产潜质而成为了当今世界最重要的粮食作物之一.玉米产量是复杂的数量性状,由许多主/微效基因控制,易受各种环境因素影响.果穗是玉米的主要收获器官,籽粒性状是玉米品质的重要体现,因此发掘玉米穗部性状和籽粒性状相关QTL对玉米的遗传改良,培育优质高产的玉米具有重要意义.本研究白刺包谷(P2)和妻染黄(P13)为亲本构建了包含152个家系的F2∶3作图群体,选择在两亲本间具有多态性的176个微卫星标记构建遗传图谱,对产量相关性状进行了单环境的QTL定位与分析.最终定位到了14个QTL,分布在除9号染色体外的其余9条染色体上,单个QTL可解释的表型变异率为4.9％～18.8％.值得注意的是,在6号染色体上的百粒重和穗行数的一致性QTL(qHKW06-1和qERN06-1)与8号染色体上的穗行数QTL(qERN08-1)是本研究中特有的,其中qERN08-1解释了12.4％的表型变异率.     

BoxCox变换对数量性状基因座位检测效率的影响

数量基因位点(quantitative trait loci, QTL)分析是利用图位法克隆控制数量性状主效基因的前提和基础 。采用BoxCox公式进行数据正态转换对提高QTL分析效率有显著作用。笔者以杨树为实例显示了BoxCox公式在数据正 态转变中的应用及数量性状表型分布对QTL分析的影响。结果发现,数据是否符合正态分布对发现控制数量性状的基 因位点有显著影响。如果不对性状的表型值进行分布检测并进行正态转变,可能无法发现某些有显著效应的遗传位 点。通过比对转化前后QTL分析的LOD值变化曲线得知,曲线变化的趋势在转化前后是一致的,曲线上各个小峰的位 置也是稳定的,但转化后LOD峰值显著提高。如第4染色体上,转化前后LOD值变化曲线上在40~60、80~100及130~150 cm区间均有3个独立峰值出现,数据转化后对应峰值升高,其中第1个峰的峰值约增加3倍,数据转化后该峰值LOD支 持度达到了极显著水平,显示该位置存在一个控制该性状的较强的遗传位点。第8染色体上也出现相似的情况。     

中国小麦周8425B/中国春RIL群体成株抗叶锈基因的QTL定位

为确定小麦叶锈病抗病基因的QTL检测及定位,找到能与抗病基因紧密连锁的分子标记,以小麦品种周8425B,中国春及其杂交获得的244个F_(2∶8) RIL群体为试验材料,分别于2014～2015年在河北保定和河南周口进行了田间叶锈病病害严重度调查,获得了群体的表型数据,利用SNP标记和SSR标记进行基因分型,得到了群体基因型数据,运用软件Joinmap和QTL Ici Mapping 3.1进行连锁作图和QTL定位。结果找到2个QTL位点,分别位于2B,7D染色体上。     

玉米株高和穗位高遗传基础的QTL剖析

玉米是世界范围内具有经济重要性的作物之一.株高和穗位高是玉米育种过程中需考虑的2个重要农艺性状,对玉米产量、抗倒伏性及株型等都有较大影响.为进一步明确玉米株高和穗位高的遗传机制,本研究以B73×Zheng58的含有165个株系的F3∶4重组自交系群体为作图群体,利用覆盖玉米10条染色体189个SSR标记对株高和穗位高进行QTL定位分析.总共定位到5个株高QTL和6个穗位高QTL;这11个QTL分布在除2号和6号之外的其他8条染色体上.单个QTL表型变异贡献率的变幅为4.3%~14.2%.其中10个QTL与以前报道过的QTL的位置相近或重叠,而株高QTL(qPH04-01)是新发现的群体专一性的QTL,最靠近标记umc0371,表型变异贡献率为8.8%,是值得进一步研究和利用的位点.     

玉米产量相关性状的QTL定位与剖析（英文）

玉米因其自身具有高产潜质而成为了当今世界最重要的粮食作物之一.玉米产量是复杂的数量性状,由许多主/微效基因控制,易受各种环境因素影响.果穗是玉米的主要收获器官,籽粒性状是玉米品质的重要体现,因此发掘玉米穗部性状和籽粒性状相关QTL对玉米的遗传改良,培育优质高产的玉米具有重要意义.本研究白刺包谷(P2)和妻染黄(P13)为亲本构建了包含152个家系的F_(2∶3)作图群体,选择在两亲本间具有多态性的176个微卫星标记构建遗传图谱,对产量相关性状进行了单环境的QTL定位与分析.最终定位到了14个QTL,分布在除9号染色体外的其余9条染色体上,单个QTL可解释的表型变异率为4.9%~18.8%.值得注意的是,在6号染色体上的百粒重和穗行数的一致性QTL(qHKW06-1和qERN06-1)与8号染色体上的穗行数QTL(qERN08-1)是本研究中特有的,其中qERN08-1解释了12.4%的表型变异率.     

玉米株高和穗位高遗传基础的QTL剖析（英文）

玉米是世界范围内具有经济重要性的作物之一.株高和穗位高是玉米育种过程中需考虑的2个重要农艺性状,对玉米产量、抗倒伏性及株型等都有较大影响.为进一步明确玉米株高和穗位高的遗传机制,本研究以B73×Zheng58的含有165个株系的F3:4重组自交系群体为作图群体,利用覆盖玉米10条染色体189个SSR标记对株高和穗位高进行QTL定位分析.总共定位到5个株高QTL和6个穗位高QTL;这11个QTL分布在除2号和6号之外的其他8条染色体上.单个QTL表型变异贡献率的变幅为4.3%~14.2%.其中10个QTL与以前报道过的QTL的位置相近或重叠,而株高QTL(qPH04-01)是新发现的群体专一性的QTL,最靠近标记umc0371,表型变异贡献率为8.8%,是值得进一步研究和利用的位点.