为了揭示不同环境下籽粒大小性状的分子遗传基础,鉴定新的调控籽粒大小相关的基因,为培育适宜籽粒大小的高产优质品种提供新的基因"元件"。以龙稻5(Longdao 5,LD5)和中优早8(Zhongyouzao 8,ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(Recombinant inbred lines,RILs)群体为试验材料,采用QTL Ici Mapping v4.0软件基于完备复合区间作图法在不同生态环境下(沈阳,2015;南昌,2016年;海南,2016年)对籽粒大小性状进行QTL分析。在3种环境条件下,龙稻5和中优早8的籽粒大小性状均存在显著差异,在RILs群体中,籽粒大小性状存在较大幅度变异,呈现双向超亲分离,近似于正态分布,这表明籽粒大小性状均为多基因控制的数量性状;不同环境下共检测到35个控制籽粒大小性状相关的QTL,分布于第2,3,4,5,8,10和11号染色体上,单一QTL解释5.76%~38.88%表型变异;4个QTL能在3个环境下稳定表达,分别为q ST8、q SL11、q SV11和q TGW11,7个QTL能在2个环境下被检测到,分别为q SV2b、q ST3、q SLW3、q SLW8、q TGW8、q SW8和q SV8。此外,籽粒大小相关的QTL成簇分布于第2,3,8和11号染色体上,位于第8和11号染色体上检测到的2个QTL簇q SS8(q SW8、q ST8、q SLW8、q SV8和q TGW8)和q SS11(q SL11、q SV11和q TGW11)存在明显的多效性和环境钝感特性,对籽粒大小具有明显的调控作用,其中q SS8可能是一个新的位点。结果对进一步发掘和利用新的水稻籽粒大小相关的QTL具有重要意义。

【目的】鉴定影响籽粒大小相关性状的QTL,并估计QTL的表型效应;分析不同环境下QTL的稳定性。【方法】以冬小麦小粒地方品种和尚麦为母本,大粒育成品种豫8679为父本及其F7:8重组自交系的142个株系为试验材料,分析籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重在北京(2006、2007)、合肥(2007)和成都(2007)4个不同环境下的性状表现,并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱,对这5个性状进行QTL定位分析。【结果】4个环境下共检测到93个影响籽粒长度、宽度、厚度、体积及千粒重的QTL,这些QTL分布在除1D和6A之外的所有小麦染色体上。在检测到的QTL中,与籽粒长度...

【目的】通过对水稻籽粒大小相关性状进行QTL定位及候选基因的筛选,为水稻籽粒大小相关基因的精细定位、克隆及基因功能等研究奠定基础。【方法】以籼稻品种特华占搭载高空气球空间诱变后产生的特异矮秆突变体CHA-1为母本,以籼稻品种航恢7号搭载"神州八号"飞船经空间诱变后筛选出的突变体H335为父本杂交衍生出的275个RIL群体作为供试材料,利用GBS测序技术构建高密度遗传图谱,RIL群体及亲本分别于2017年早季和2017年晚季在华南农业大学实验教学基地种植。成熟收获后通过扫描仪获取水稻籽粒图像,利用SmartGrain软件获取籽粒大小相关性状表型数据。采用QTL IciMapping v 4.0软件基于完备复合区间作图法,对水稻籽粒大小相关性状进行QTL定位。【结果】构建的高密度遗传图谱包含2 498个Bin标记,总图距2 371.84cM,标记间平均遗传图距为0.95 cM。两季共检测到26个籽粒大小相关QTL,分布于第1、2、3、4、7和9染色体上,单一QTL贡献率为0.16%—14.41%。在第1、2、3、7染色体上检测到5个QTL簇(qGS1、qGS2、qGS3-1、qGS3-2和qGS7)。其中qGS1、qGS3-2和qGS7与前人报道相似,qGS2和qGS3-1是新发现的籽粒大小相关QTL,qGS2在2个季别的不同性状中被检测在同一标记区间附近,LOD值介于4.00—8.08,贡献率为6.67%—11.38%。qGS3-1在2个季别下均检测到与籽粒厚度相关,LOD值介于2.94—8.59,贡献率为4.69%—14.41%。使用的高密度遗传图谱定位区间较小,结合功能注释和CREP数据库表达谱,在qGS2位点筛选到4个潜在的与籽粒大小相关的注释基因LOC_Os02g42310、LOC_Os02g42314、LOC_Os02g42370和LOC_Os02g42380。其中LOC_Os02g42310编码一个丝氨酸羧肽酶;LOC_Os02g42314编码一个泛素E2结合酶;LOC_Os02g42370编码一个类受体蛋白激酶;LOC_Os02g42380编码一个TCP转录因子。在qGS3-1位点筛选到3个潜在的与籽粒大小相关的注释基因LOC_Os03g39020、LOC_Os03g39150和LOC_Os03g39230。其中LOC_Os03g39020编码一个驱动蛋白结构域;LOC_Os03g39150编码一个蛋白激酶结构域;LOC_Os03g39230编码一个具有去蛋白质泛素化功能的OTU-like半胱氨酸肽酶。其中编码泛素E2结合酶的LOC_Os02g42314和编码驱动蛋白结构域的LOC_Os03g39020在幼穗和授粉后的胚乳中表达量较高,推测其为最可能的调控籽粒大小的候选基因。【结论】共检测到26个水稻籽粒大小相关QTL。在第1、2、3和7染色体上检测到5个QTL簇(qGS1、qGS2、qGS3-1、qGS3-2和qGS7),其中qGS2和qGS3-1为新发现的控制籽粒大小QTL,并在该位点筛选到2个可能调控水稻籽粒大小相关的候选基因。

利用自交系178和郑58构建的F2:3家系群体为研究材料,对不同环境下玉米籽粒锌、铁含量、籽粒构型、百粒重等籽粒主要性状进行相关分析,并对锌、铁含量进行QTL定位分析。结果表明,不同环境下籽粒锌含量与铁含量呈显著正相关,相关系数分别为0.159,0.395,粒长与粒厚呈极显著负相关,相关系数分别为-0.68,-0.252;粒长与百粒重呈极显著正相关,相系数分别为0.445,0.341,粒宽与百粒重呈极显著正相关,相关系数分别为0.448,0.570。在保定、邯郸两个环境下,共定位到了21个QTL,其中保定环境下定位到16个,邯郸环境下定位到5个。在第5染色体的umc1097-umc1670区段...

干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F2:3家系定位群体,于2011年在湖南省作物研究所和长沙县高桥镇,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定。所考察性状包括抽雄至吐丝间隔、株高、千粒重和产量,用抗旱系数来衡量抗旱性。结果表明,110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1 cM,标记间平均距离11.33 cM。抗旱相关性状定位的QTL介于8～14个,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异为6.27%～18.27%。不同水分条件下定位到的QTL大多数不相同,表明对干...

籽粒大小和形态性状影响到小麦的产量和磨粉品质。为了鉴定小麦籽粒性状相关的数量性状位点(QTL),以大粒品种西农817为母本和小粒品种中国春为父本及其F2群体为试验材料,分析籽粒长度、宽度、厚度及千粒质量的性状表现,并利用SRAP结合锚定标记SSR构建的遗传图谱,对这4个性状进行QTL定位分析。共检测到50个影响籽粒长度、宽度、厚度及千粒质量的QTLs,这些QTL分布在1A、2A、2D、3B、4B、4D、5D、6A、6D、7A染色体和5个连锁群。在检测到的QTLs中,与籽粒长度、宽度、厚度和千粒质量相关的QTL分别为16,13,10和11个。

【目的】谷子生育期及穗部性状是影响谷子品种适应性及产量的关键因素。通过对相关性状进行QTL定位分析，为探明谷子复杂产量性状的分子遗传机制奠定基础。【方法】以优良品种豫谷18和冀谷19为亲本构建的包含400个家系的RIL群体为试验材料，于2018—2019年分别在4个不同环境下调查谷子抽穗期、抽穗-成熟天数、全生育期及穗长、穗粗和单穗重等穗相关性状的表型值。同时，利用已构建的由1 304个bin标记组成的全长为2 196 cM，标记间平均距离为1.68 cM的高密度遗传连锁图谱。采用复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对生育期及穗部性状进行QTL定位分析，并对所获得的QTL置信区间进行候选基因的预测。【结果】重组自交系群体生育期及穗部性状在4个环境中均表现为连续分布且存在双向超亲分离现象，符合数量性状的遗传特征，适宜进行QTL分析。相关分析表明，谷子抽穗期与全生育期呈极显著正相关，与抽穗-成熟天数呈显著负相关，穗长与穗粗呈显著正相关。共检测到88个与谷子生育期及穗部性状相关的QTL，分布在第1、3、5、6、8和9染色体上。其中45个QTL与抽穗期相关，单个QTL能够解释表型变异的1.61%—27.60%;7个QTL与抽穗-成熟天数相关，单个QTL能够解释表型变异的2.65%—12.14%;20个QTL与全生育期相关，单个QTL能够解释表型变异的1.98%—16.97%;9个QTL与穗长相关，单个QTL能够解释表型变异的3.51%—11.65%;5个QTL与穗粗相关，单个QTL能够解释表型变异的3.74%—8.34%;2个QTL与单穗重相关，单个QTL能够解释表型变异的5.16%—5.20%。本研究共检测到12个主效QTL，其中，qEHD-9-1、qEHD-9-2、qHMD-9-2、qGRP-9-2和qPL-5-1在至少2个环境和BLUP值中被重复检测到。控制生育期的主效QTL(qEHD-9-1、qHMD-9-1、qGRP-9-1)与控制穗长的主效QTL(qPL-9-1)在第9染色体重叠；qEHD-9-2、qHMD-9-3、qGRP-9-2和qPL-9-3也在第9染色体重叠；控制穗长的主效QTL(qPL-5-1)和控制穗粗的QTL(qPD-5-1)在第5染色体重叠。对3个QTL簇的置信区间进行基因注释，筛选出5个与生育期及穗部性状相关的候选基因，其中，2个候选基因在谷子生育期调控和穗部性状发育中均发挥重要作用。【结论】共检测到88个与谷子生育期及穗部性状相关的QTL,12个为主效QTL，其中5个主效QTL在多个环境被重复检测到，且成簇分布。基于基因注释，共筛选了5个与谷子生育期和穗部性状相关的候选基因。

以陆地棉早熟品种百棉2号和遗传标准系TM-1形成的P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个世代群体为材料,分别在我国的黄河流域棉区(环境Ⅰ)和北疆早熟棉区(环境Ⅱ)2个生态环境下,研究了陆地棉生育期及产量性状的主基因+多基因遗传规律。结果表明,除衣分在环境Ⅱ中未检测到主基因外,其他性状在2个环境中均检测到主基因的存在。生育期、皮棉产量、铃重和衣指在2个环境中的最适模型均相同,分别为E-0、D-2、E-3和B-1;籽棉产量、衣分、单株铃数和籽指在2个环境中的最适模型不同。各性状在2个环境中的遗传方式不完全一致,生育期、单株铃数、衣指和籽指均以主基因遗传为主或属典型的主基因遗传;籽棉产量、皮棉产量...

【目的】探讨大豆荚粒性状之间以及与产量之间的相互关系及其遗传机制,并定位控制其性状的QTL。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆为父本所衍生的474个重组自交系,通过3年2个重复的试验结果,用多年多点联合分析方法对荚粒及产量等9个性状进行遗传分析及数量性状定位。【结果】相关分析结果表明,产量与百粒重、粒长、单株粒重、2粒荚、3粒荚呈现显著或极显著正相关,在三年两地共定位了6个产量QTL、4个百粒重QTL、10个单株粒重QTL、2个粒宽QTL、5个粒长QTL、7个1粒荚QTL、5个2粒荚QTL、7个3粒荚QTL和5个4粒荚QTL。【结论】在不同年份和环境下检测到的QTL,可作为...

利用由穗型差异大的水稻品种密阳46和FJCD建立的一个包含130个株系的F10重组自交系,测定其在福建武夷山和莆田环境下的粒宽,并进行QTL定位和互作研究.结果表明,10个加性QTL和4个位点存在显著的加性×环境互作效应以及1对加加上位性效应.QTL定位分析获得的10个加性QTL,位于2、5、6、7号染色体,对表型变异贡献率为0.44%-20.49%,其中qGW-5-2和qGW-6-9单个QTL贡献率分别达14.99%和20.49%.环境互作分析获得4个GE互作位点,分布在水稻5、6、7号染色体上,均为微效QTL.在莆田环境下,与粒宽相关的1对QTL存在加加上位性效应,且对表型变异贡献率达33...

利用Nipponbare(粳)/Kasalath(籼)//Nipponbare(粳)的98个BC1F5回交重组自交系群体及其对应的包含245个分子标记的连锁图谱,于2009年和2010年分别在日本筑波和中国沈阳对水稻粒形相关性状(粒长、粒宽和粒厚)进行数量性状基因位点(Quantitative trait loci,QTL)分析。共检测到16个控制粒形相关性状的QTL,包括在日本筑波检测到的13个QTL和在中国沈阳检测到的9个QTL。它们分布在第1,2,3,5,6,9,10和12号染色体上,其中有6个QTL在2个环境下被同时检测到,分别是控制粒长的qSL3-1和qSL12;控制粒宽的qSW5;...

本文研究了海拔2600、2300、2000和1600 m不同生态环境对苦荞米荞一号的株高、分枝数、株粒数、株粒重、千粒重、出米率、籽粒中黄酮(芦丁)含量等性状的影响。结果表明:米荞一号在西昌市1600 m生态环境下其株粒数、株粒重、千粒重、出米率等显著高于海拔2600、2300、2000 m生态环境的相关指标;在布拖县海拔2300 m生态环境下,米荞一号茎秆和叶片干物质的累积数量显著高于其它生态区域的累积数量;不同生态区域,米荞一号茎、叶、花、果中黄酮含量存在显著性差异,在美姑县2600 m的生态区域,米荞一号茎、叶、花和果在不同生育时期的黄酮(芦丁)含量最高,且黄酮(芦丁)含量随着海拔高度的...

以籼粳交密阳23/吉冷1号200个F2:3家系作为作图群体,在北京(正常生长环境)、昆明(自然低温胁迫)、公主岭(冷水胁迫)、韩国春川(正常生长环境和冷水胁迫)等5种不同生长环境下进行了水稻秆长、穗长、穗粒数和穗抽出度等主要农艺性状的异地鉴定,并利用SSR标记进行了上述农艺性状的QTL分析。检测结果表明,5种不同环境下检测到与上述农艺性状相关的QTL共44个,分布于除第9染色体外的11条染色体上。qCL1a、qCL1b、qCL5a、qCL6b、qPL1a、qPL3a、qPL6b、qPL6c、qPL7b、qSP8b、qSP1c、qSP11a、qSP12和qPE1至少在2种不同生长环境下均检测到,...

选用强、中筋10个春小麦品种(系)分四期播种,研究不同筋力类型、不同播期的小麦产量和品质性状间相关性。结果表明,强筋小麦产量与面粉筋力可同步提高,中筋小麦则相反;强筋小麦蛋白质含量与面团弹性、延伸性间呈负相关,中筋小麦蛋白质含量与面团弹性呈显著负相关,与面团延伸性呈极显著正相关。Ⅰ播期时,产量与品质性状间呈正相关,其余播期呈负相关;蛋白质含量与面团弹性在四个播期均为负相关,与面团延伸性均为正相关。随灌浆期日均温的升高,蛋白质含量与面团弹性、千粒重与面团变形功的相关系数先升高后逐渐降低;随灌浆期日照时数的增加,千粒重与面团变形功的相关系数逐步升高,但蛋白质含量与面团弹性的相关系数则先上升后下降。...

为了揭示小麦冠层温度对产量作用的实质,探索小麦低温育种工作的技术路线,以18个小麦品种为材料,对籽粒灌浆各阶段的冠层温度和源库活性指标分别进行了主成分分析,并对二者之间的关系进行了相关分析,对冠层温度指数与产量构成因素的关系进行了通径分析和决策分析,对品种的产量结构进行了系统聚类分析。结果表明,小麦籽粒灌浆期冠层温度指数与各源库活性综合指标的相关系数均达到极显著水平;冠层温度指数与籽粒充实指数的直接通径系数和相关系数均达到显著负相关,而与潜在库容的直接通径系数和相关系数均未达到显著水平,各因素对籽粒充实指数的决定作用顺序为冠层温度指数>千粒库容>千粒重,各因素对潜在库容的决定作用顺序为千粒库容...