Identification and mapping of quantitative trait loci controlling cold-tolerance of Chinese common wild rice (O. rufipogon Griff.) at booting to flowering stages

Cold injury is an important limitation of rice production. Therefore, screening for cold-tolerant genetic resources and the development of highly cold-tolerant cultivars is crucial for higher yield potential and stable yield of rice. There have been several reports on the genetic analysis and QTL mapping of the cold-tolerance at the booting stage. Toriyama et al.[1,2] and Futsuhara et al.[3,4] reported that 4 or more genes were involved in the cold-tolerance. Several QTLs at the booting sta…     

不同发育时期玉米株高QTL的动态分析

玉米株高不仅是一个重要的农艺性状, 而且是发育生物学研究中较理想的模式性状之一. 以优良玉米杂交组合综3×87-1的266个F_2∶3家系为材料, 利用覆盖玉米10条染色体的分子标记连锁图, 采用复合区间作图法并结合条件分析法, 在不同发育时期, 研究玉米株高QTL的动态变化. 通过一年两点(武汉和襄樊)的随机区组的田间实验, 考察了5个不同时期的株高. 根据不同时期的实际数据进行QTL分析, 在5条染色体的不同区段定位了8个QTL(LOD≥2.5), 但在检测的时期和效应值上有一定的差异, 有3个QTL在5个时期都检测到, 不同的测定时期, 单个QTL所解释的表型变异为3.8%~17.1%之间, 表明控制株高的QTL在不同时期的表达是不一样的. 根据不同时期的净增长量数据, 共检测到7个控制株高的条件QTL, 几乎在各个时期都检测到条件QTL, 其中Ph1-1, Ph1-2, Ph3, Ph5-2和Ph9在2个点均同时被检测到. 单个条件QTL所解释的表型变异为3.8%~12.3%之间. 这些结果表明, 控制玉米株高的QTL以一定的时空方式表达, 因此, 在对株高等数量性状进行分子标记辅助选择时, 应对不同发育时期的QTL进行选择才可能达到理想效果.     

水稻化感作用的遗传分析

以典型的籼/粳交(窄叶青8号/京系17)DH群体为材料, 系统考察了123个DH株系幼苗叶片的水溶性提取物对莴苣根系生长的抑制作用, 并以此进行了水稻化感作用的数量性状位点(QTLs)分析. 共检测到4个与水稻化感作用相关的QTL, 它们分别位于第3, 9, 10和12染色体上, 其LOD值分别为3.40, 2.68, 2.75和3.08; 其中, 第3和10染色体上的QTL加性效应分别为1.65和1.43, 第9和12染色体上的QTL加性效应分别为-1.44和 -1.58. 另外, 还对3份普通材料的化感特性进行了比较.     

小麦中与低脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量关联的抗性基因类似物

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是小麦遭受赤霉病危害后由赤霉病菌———禾谷镰刀菌产生的一种真菌毒素,这种毒素对人类和家畜的健康产生危害,严重地影响小麦的利用价值.种植低DON含量的品种是减少这种毒素危害的有效措施,而分子标记辅助育种技术能加速低DON品种的选育进程.在采用AFLP、SSR分子标记的基础上,进一步利用抗性基因类似物(RGA)对‘宁7840’(低DON含量的品种)和‘Clark’(高DON含量的品种)建立的133个重组自交系进行了DON含量的遗传特性分析.研究结果发现两个DON含量的数量特性位点(QTL),它们中含有4个与低DON含量密切相关RGAs,其中三个RGAs(RGA14-1,RGA16-1,RGA18-1)座落在染色体1A的长臂上,另一个(RGA14-2)座落在染色体5B的长臂上.座落在1AL和5BL上的QTL分别解释16.81%和7.84%的DON含量变异.DNA序列分析表明这些RGAs均与现已发现的抗性基因同源/类似,它们可能在小麦的低DON含量和赤霉病抗性上扮演着重要的角色.     

Statistical approaches in QTL mapping and molecular breeding for complex traits

Most of the important agronomic traits in crops,such as yield and quality,are complex traits affected by multiple genes with gene × gene interaction as well as gene × environment interaction.Understanding the genetic architecture of complex traits is a long-term task for quantitative geneticists and plant breeders who wish to design efficient breeding programs.Conventionally,the genetic properties of traits can be revealed by partitioning the total variation into variation components caused by specific genetic effects.With recent advances in molecular genotyping and high-throughput technology,the unraveling of the genetic architecture of complex traits by analyzing quantitative trait locus (QTL) has become possible.The improvement of complex traits has also been achieved by pyramiding individual QTL.In this review,we describe some statistical methods for QTL mapping that can be used to analyze QTL × QTL interaction and QTL × environment interaction,and discuss their applications in crop breeding for complex traits.     

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。     

利用人工合成六倍体小麦突破小麦产量瓶颈的机会与潜力

 以人工合成小麦Syn CD780及其衍生品种川麦42与优良栽培品种杂交构建的2个重组近交系群体为材料,进行多环境（年份×地点）田间试验和产量性状QTL分析,探讨利用人工合成小麦资源突破小麦产量瓶颈的机会与潜力。结果表明：① 所考察性状均呈连续性变异和双向超亲分离。S12群体（Syn CD780×川育12）高产株系平均单产670 t/hm2,比川育12提高64%,增产缘于千粒质量的显著提高（100%）;S16群体（川麦42×川农16）高产株系平均单产79 t/hm2,比川农16增产181%,增产缘于粒数/m2和千粒质量的共同提高。② 基于S16群体实验数据,共检测到LOD＞30的产量性状QTLs 55个。其中,产量QTLs 7个,贡献率75%~273%,均来自CM42;产量构成因素QTLs 48个,贡献率78%~328%。利用人工合成小麦或其衍生品种突破四川盆地小麦产量瓶颈的潜力较大。      

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.     

Development of <Emphasis Type="Italic">Gossypium barbadense</Emphasis> chromosome segment substitution lines in the genetic standard line TM-1 of <Emphasis Type="Italic">Gossypium hirsutum</Emphasis>

Chromosome segment substitution lines （CSSL） consist of a battery of near-isogenic lines that have been developed and cover the entire genome of some crops. With the exception of one homozygous chromosome segment transferred from a donor parent, the remaining genome of each CSSL line is the same as the recipient parent. It is an ideal material for genome research and particularly QTL mapping. In the present study, we first developed one set of CSSL lines using G hirsutum acc. TM-1 （the genetic standard）, as the recipient parent and G barbadense cv. Hai7124 as the donor parent using molecular assistedlselection in BC5S1-3 generations. The CSSL consisted of 330 different lines, in which 1-4 different lines had the same or overlapping substituted segments. The genetic length of the substituted segments covered 5271.9 cM with an average segment distance of 10.9 cM, 1.5 times the total genetic length of Upland cotton （3514.6 cM）. The substituted segments of each line varied in length, ranging from 3.5 cM for the shortest segment to 23.2 cM in the longest segment. Our CSSL have not yet to cover the entire tetraploid cotton genome, due to the absence of some donor parent interval segments.     

植物数量性状基因座（QTL）的作图与克隆

从QTL定位方法以及QTL精细定位和克隆等方面对植物数量性状遗传进行了综述。