影响小麦加工品质数量性状位点的研究

以M5和M16为亲本构建的重组自交系为材料,对影响小麦加工品质性状的数量性状位点（QTL）进行了研究．检测了群体中籽粒硬度、蛋白质含量、SDS沉降值、拉伸面积等品质性状,它们在群体中呈近似正态的连续分布,为多基因控制的数量性状．利用43个SSR标记和42个AFLP标记构建了相关染色体的分子连锁图．在1A、5D、6D染色体上分别检测到与籽粒硬度相关的QTL各1个,其中位于染色体5D上的Xgwn190对表型变异的贡献率最大,达62．5％,为主效基因;在1B和6A染色体上分别检测到与蛋白质含量相关的QTL各1个,它们对表型变异的贡献率分别为13．2％和15．6％;在染色体1B和3B上分别检测到与SDS沉降值相关的QTL各1个,贡献率最大（10．2％）的一个QTL位于3B染色体上靠近E37M61—286的区域;在1A、3B、5D染色体上分别检测到与拉伸面积相关的QTL各1个,其中5D染色体上的Xgwn190对表型的贡献率最大,为11．5％．     

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.     

小麦根系性状对磷胁迫响应QTL定位

土壤缺磷是限制作物产量提高的主要的非生物胁迫之一,培育磷高效基因型是解决这一问题的有效途径.根系对作物的正常生长发育,尤其是营养吸收和磷效率的提高至关重要,所以定位不同磷胁迫条件下根系及其胁迫反应相关数量性状位点(QTL)将有助于磷高效品种的培育.本实验以小麦重组近交系群体(农大3338×Altgold)为材料,结合高密度遗传图谱,在正常供磷、低磷处理和磷饥饿处理条件下共检测到与小麦根系性状(根长、根数和根干重)及其磷胁迫响应有关的QTL位点30个(LOD>2.0),分布在14条染色体上,其中单个位点对表型贡献率大于10%的有5个,在染色体7B上共检测到7个位点.分析发现,根系性状QTL和磷胁迫响应QTL是由不同位点所控制的.此外,控制幼苗根系相关性状的QTL的增效等位基因分散于双亲中,聚合这些来自双亲的增效等位基因,将有可能选育出磷效率明显提高的小麦品种.     

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.     

玉米种皮和穗轴中总酚含量的QTL分析

利用黑玉米自交系SDM作为父本,与黄玉米自交系MO17杂交,构建F2∶3群体,对玉米种皮中总酚含量(PCP)和穗轴中的总酚含量(PCC)进行了QTL分析.结果表明:SDM种皮和穗轴中总酚含量均极显著高于MO17,种皮和穗轴中的总酚含量呈极显著正相关.与玉米种皮和穗轴中总酚含量相关的QTL各检测到4个,分布在第4,6,7,9,10共5条染色体上,增效基因均来自父本SDM.其中位于第6和第10染色体上的4个QTL对表型的贡献率最大.控制种皮中总酚含量的2个QTL PCP-6a和PCP-10b分别解释表型变异的13.00%和17.05%,所在的标记区间分别为mmc0523-umc2006和umc1506-bnlg1028,基因作用方式分别为部分显性和加性.控制穗轴中总酚含量的2个QTL PCC-6a和PCC-10a分别解释表型变异的12.20%和21.10%,所在的标记区间分别为umc1014-mmc0523和umc1506-bnlg1028,基因作用方式均为部分显性.位于第6和第10染色体上控制2个性状的QTL可能是一因多效的同一QTL,也可能是紧密连锁的不同QTL.     

控制水稻剑叶形态相关性状的数量基因位点(QTL)的定位

水稻籽粒中一半以上的碳水化合物来自剑叶的光合作用,剑叶形态改良一直是水稻株型育种的一个重要目标．利用一个日本主要种植的粳稻品种越光（轮回亲本）和一个印度的籼稻品种Kasalath杂交产生的回交重组自交系群体（backcross recombinant inbred lines,BILs）对剑叶形态中的3个主要性状（剑叶长、叶宽以及其叶面积）进行了相关分析及其数量基因位点（quantitative trait loci,QTL）的定位．研究表明,控制剑叶形态的3个主要性状间存在极显著的正相关,并检测到影响3个性状的8个QTL,分布在第1,3,4,6条染色体上,贡献率介于4．94％～22．07％,其中第4染色体上C1016标记和第6染色体上C556标记附近的共有6个QTL,其两侧的紧密分子标记在水稻株型分子育种上具有一定应用价值．     

水稻早熟大穗品系7-37二次枝梗数的QTL定位研究

通过水稻穗部性状的改良尤其是增加二次枝梗数更有助于实现水稻的大穗和高产。本研究以7-37作为二次枝梗数QTL定位的亲本材料,通过小穗广亲和品种02428与7-37杂交并自交获得02428/7-37F₂,然后对该F₂群体中随机选取的284个单株主茎穗的二次枝梗数进行遗传分析,结果表明二次枝梗数呈典型的正态分布,说明二次枝梗数受多基因控制,属数量性状,与前人的研究结果是一致的;在此基础上,利用从339对SSR引物中筛选出的均匀分布于12条染色体上的58对多态性引物对F₂群体中的284个单株进行PCR扩增分析,再利用QTL Icimapping作图软件,采用复合区间作图法对7-37的二次枝梗数进行了QTL分析和作图,结果在4号染色体25.0~30.5 Mb区间内和6号染色体6.6~30.8Mb区间内分别定位出了二次枝梗数相关QTL位点,LOD值分别为5.73和2.56,贡献率分别为8.95%和4.38%,加性效应分别为-5.71和-3.85,显性效应分别为-2.83和-1.30。这些研究结果为下一步二次枝梗数QTL位点的精细定位、克隆和功能分析提供了研究基础。     

稻米垩白与直链淀粉含量的数量性状位点及其相互关系研究

用七丝占/外选35重组自交系(Recombinant inbred lines,简称RILs群体)为材料,对控制稻米垩白和直链淀粉含量的数量性状位点(QTLs)及其相互关系进行了分析. 共检测到2个控制直链淀粉含量的QTLs,位于第6染色体上;在第2和第6染色体上检测到4个与稻米垩白有关的QTLs,说明稻米垩白和直链淀粉含量两个性状均为多基因控制的数量性状. 通过对稻米垩白与直链淀粉含量的表型相关分析和条件性状分析表明,稻米垩白与直链淀粉含量间存在一定程度的正相关关系.     

玉米营养品质性状的QTL定位

以玉米自交系201×698-3的233个F2:3家系为作图群体,利用SSR分子标记构建遗传图谱.采用随机区组设计,分别在四川雅安和德阳进行田间试验,人工套袋自交种子供性状考查,利用区间作图法进行QTL定位分析.构建了具有134对SSR标记的玉米遗传图谱,覆盖整个基因组1831.4cM,平均图距13.67cM.从16个营养品质性状中共检侧到35个QTL,其中影响蛋白质、淀粉和油份含量的有6个QTL,分别位于第1、2、4和8染色体上,单个性状的QTL为1～3个,每个QTL的作用可解释表型变异的8.1%～21.0%;控制赖氨酸等13种氨基酸含量的有29个QTL,分别位于第1、2、4、8、9和10染色体上,单个性状的QTL为1～5个,每个QTL的作用可解释表型变异的3.5%～30.1%.在本群体的营养品质性状QTL中,超显性效应起主导作用,其次为完全显性效应.     

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.