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[期刊] 中国农业科学  [作者] 姚琦馥  陈黄鑫  周界光  马瑞莹  邓亮  谭陈芯雨  宋靖涵  吕季娟  马建  
【目的】株高与产量之间关系密切。进一步挖掘具有育种利用价值的小麦株高数量性状位点(quantitative trait loci,QTL),并解析株高QTL对产量相关性状的遗传效应,为分子育种提供理论依据。【方法】以田间自然变异株msf为母本、小麦品种川农16为父本杂交衍生的F_6代重组自交系群体(MC群体)为试验材料,于2020—2022年在四川省温江区、崇州市和雅安市试验基地进行2年5个生态环境点的种植和株高表型鉴定。使用16K SNP芯片所构建的高质量、高密度遗传连锁图谱定位株高性状。同时,利用株高主效QTL侧翼标记的基因型分析其正效应位点对于产量相关性状的遗传效应,评估主效QTL对产量提升的潜力。【结果】定位结果显示,分别在1A、3D、4D、5A和7B染色体共鉴定到8个控制株高的QTL。其中,定位到2个稳定的主效QTL:QPh.sau-MC-1A和QPh.sau-MC-5A,分别解释9.09%—25.56%和3.91%—13.09%的表型变异率,其正效应位点均来源于川农16。加性效应分析发现同时携带QPh.sau-MC-1A和QPh.sau-MC-5A正效应位点株系的株高显著高于仅携带单一正效应位点或没有携带任何正效应位点的株系。相关性分析发现,株高与有效分蘖数之间存在极显著的正相关性,与旗叶宽之间存在显著的负相关性,而与每穗粒数、每穗粒重、千粒重、旗叶长和开花期之间无显著相关性。遗传效应分析发现,QPh.sau-MC-1A正效应位点极显著增加有效分蘖数(56.51%),显著减少每穗粒数(-11.26%)、每穗粒重(-13.04%)、千粒重(-5.47%)和旗叶宽(-2.85%),促进开花期提前(-0.61%)。QPh.sau-MC-5A正效应位点显著增加有效分蘖数(10.57%)、每穗粒重(4.32%)和千粒重(2.92%),延迟开花期(1.07%)。【结论】在5A染色体定位到1个株高主效QTL—QPh.sau-MC-5A,其正效应位点显著提高有效分蘖数、每穗粒重及千粒重,对产量提高可能有积极效应。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 雷梦林   刘霞   王艳珍   崔国庆   穆志新   刘龙龙   李欣   逯腊虎   李晓丽   张晓军  
【目的】分析山西省冬小麦种质资源的遗传多样性演变规律,为山西省小麦育种的亲本选配和品种选育提供更丰富多样的原始亲本材料。【方法】以山西省冬小麦323份地方品种和105份育成品种为自然群体,利用55K SNP芯片对428份自然群体进行全基因组扫描,分析品种间的遗传多样性、遗传结构、主成分、遗传聚类及亲缘关系。【结果】SNP位点在21条染色体上的分布范围为329—1 639个,平均值为1 152个;7个部分同源群中的分布范围为2 154—3 852个,平均值约为3 456个;基因组的分布规律为:B基因组>A基因组>D基因组;基因组注释多态性标记,在基因间区分布最多,约占50%,分析表明,SNP位点在21条染色体、7个同源群和3个基因组上均有覆盖,但分布各异,多态性比率为45.60%。整个群体的平均观测杂合度(0.0185)均低于平均期望杂合度(0.4992),整个自然群体的香农-威纳指数和多态性信息含量的变化幅度不大。对比自然群体多样性各参数,发现群体的遗传多样性不高,育成品种的遗传多样性比地方品种略高。群体结构分析将群体分为2个类群,第Ⅰ类群307份材料,以地方品种为主;第Ⅱ类群121份材料,以育成品种为主。主成分和聚类分析均将自然群体分为5个类群,第Ⅰ类群品种间的遗传距离平均值为0.21831,变幅为0.00127—0.72461;第Ⅱ类群品种间的遗传距离平均值为0.14619,变幅为0.00038—0.76489;第Ⅲ类群品种间的遗传距离平均值为0.16521,变幅为0.00049—0.43033;第Ⅳ类群品种间的遗传距离平均值为0.17643,变幅为0.00118—0.60496;第Ⅴ类群品种间的遗传距离平均值为0.12039,变幅为0.00042—0.37032,可见,山西省冬小麦品种间的遗传距离变异幅度较大,但平均遗传距离值较低,聚类分群明显,类群中部分品种的遗传关系较近。经对比,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的平均遗传距离均要高于第Ⅱ类群、第Ⅲ类群和第Ⅴ类群,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的遗传距离变幅大于第Ⅲ类群和第Ⅴ类群,可知,育成品种的遗传距离普遍大于地方品种。【结论】利用55K SNP芯片对山西省冬小麦种质资源进行遗传多样性分析,明确了山西省冬小麦育成品种和地方品种在基因组层面上的遗传多样性分布特点,育成品种通过外源基因的导入有利于品种的遗传多样性提高,地方品种的遗传多样性相对较低,同时,极少数品种的亲缘关系呈两极分化,在后续利用时应合理地区分利用。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 赵久然  李春辉  宋伟  王元东  张如养  王继东  王凤格  田红丽  王蕊  
【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的Maize SNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP
[期刊] 华北农学报  [作者] 蔡苗苗  宋希云  蔡春梅  裴玉贺  赵美爱  
为了研究56份玉米骨干自交系的遗传多样性,充分挖掘种质资源的遗传潜力,用Multi NA微芯片电泳系统通过36对多态性SSR分子标记对56份玉米自交系进行遗传多样性分析,通过PoweR MARkeR V3.25与StRuctuRe V2.3.4等软件揭示其基因多样性与群体结构。结果表明:在56份自交系中,36对SSR标记所检测到的等位变异为8~39个,平均为24.694个;基因多样性为0.758~0.968,平均为0.918;Pic为0.722~0.967,平均为0.911。聚类分析表明,k=7时,Δk值最大,即这些自交系可以划分为7个类群,依次为旅大红骨群、兰卡斯特群、瑞德群、P群、塘四平头...
[期刊] 渔业科学进展  [作者] 和怡婧   刘绵宇   栾生   孔杰   李旭鹏   曹宝祥   罗坤   谭建   曹家旺   代平   强光峰   王照欣   隋娟   孟宪红  
本研究基于55K SNP液相芯片“黄海芯1号”分型信息估计了凡纳对虾(Penaeus vannamei)生长和白斑综合征病毒(WSSV)抗性的遗传参数,以期为育种芯片在凡纳对虾多性状复合新品种选育中的应用提供数据。对凡纳对虾59个家系,共计1 770尾个体进行WSSV感染测试;根据家系内个体抗WSSV存活时间均匀选取590尾个体,利用55K SNP液相芯片进行分型,复合系谱和基因型信息构建H矩阵及个体动物模型和父母本模型,基于H矩阵估计凡纳对虾感染WSSV后体长、个体抗WSSV存活时间和家系WSSV半致死存活率的遗传力和遗传相关。结果显示,凡纳对虾体长、个体抗WSSV存活时间遗传力分别为0.21±0.06、0.22±0.16,为中等遗传力水平,家系WSSV半致死存活率和0.16±0.06,为低等遗传力水平;经五折交叉验证,基于H矩阵的体长遗传力预测准确性较A矩阵提高18.12%,预测偏差无明显差别;抗WSSV存活时间遗传力预测准确性较A矩阵无明显差别,预测偏差较大;家系半致死存活率遗传力预测准确性较A矩阵降低29.07%,预测偏差较大。基于两性状动物模型,估计凡纳对虾体长与个体抗WSSV存活时间、家系WSSV半致死存活率遗传相关分别为0.13±0.20和0.30±0.22,与0无显著差异(P>0.05);个体抗WSSV存活时间与家系WSSV半致死存活率的遗传相关为0.95±0.03,与1无显著差异(P>0.05)。研究显示,利用芯片开展凡纳对虾生长的遗传评估可有效提高评估的准确性;WSSV抗性性状的评估可能受分型个体选择等因素影响,预测准确性无明显提升;个体抗WSSV存活时间在准确性和预测偏差等方面均优于家系抗WSSV半致死存活率的评估结果。在抗WSSV存活时间和家系半致死存活率高度相关的情况下,可考虑将抗WSSV存活时间作为基因组选择的目标性状。
[期刊] 渔业科学进展  [作者] 和怡婧   刘绵宇   栾生   孔杰   李旭鹏   曹宝祥   罗坤   谭建   曹家旺   代平   强光峰   王照欣   隋娟   孟宪红  
本研究基于55K SNP液相芯片“黄海芯1号”分型信息估计了凡纳对虾(Penaeus vannamei)生长和白斑综合征病毒(WSSV)抗性的遗传参数,以期为育种芯片在凡纳对虾多性状复合新品种选育中的应用提供数据。对凡纳对虾59个家系,共计1 770尾个体进行WSSV感染测试;根据家系内个体抗WSSV存活时间均匀选取590尾个体,利用55K SNP液相芯片进行分型,复合系谱和基因型信息构建H矩阵及个体动物模型和父母本模型,基于H矩阵估计凡纳对虾感染WSSV后体长、个体抗WSSV存活时间和家系WSSV半致死存活率的遗传力和遗传相关。结果显示,凡纳对虾体长、个体抗WSSV存活时间遗传力分别为0.21±0.06、0.22±0.16,为中等遗传力水平,家系WSSV半致死存活率和0.16±0.06,为低等遗传力水平;经五折交叉验证,基于H矩阵的体长遗传力预测准确性较A矩阵提高18.12%,预测偏差无明显差别;抗WSSV存活时间遗传力预测准确性较A矩阵无明显差别,预测偏差较大;家系半致死存活率遗传力预测准确性较A矩阵降低29.07%,预测偏差较大。基于两性状动物模型,估计凡纳对虾体长与个体抗WSSV存活时间、家系WSSV半致死存活率遗传相关分别为0.13±0.20和0.30±0.22,与0无显著差异(P>0.05);个体抗WSSV存活时间与家系WSSV半致死存活率的遗传相关为0.95±0.03,与1无显著差异(P>0.05)。研究显示,利用芯片开展凡纳对虾生长的遗传评估可有效提高评估的准确性;WSSV抗性性状的评估可能受分型个体选择等因素影响,预测准确性无明显提升;个体抗WSSV存活时间在准确性和预测偏差等方面均优于家系抗WSSV半致死存活率的评估结果。在抗WSSV存活时间和家系半致死存活率高度相关的情况下,可考虑将抗WSSV存活时间作为基因组选择的目标性状。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 钱焕焕  张玲丽  杜万里  庞玉辉  王亮明  胡甘  宋喜悦  
【目的】明确K型温敏雄性不育小麦的配子传递方式及遗传模式。【方法】以K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A,K型非1B/1R雄性不育系A731和A116,保持系116B、731B及恢复系KR783、桑榆3号和WM5-5为材料,构建了4个群体K3314A//KR783/731B、A731//KR783/731B、A116//A116/桑榆3号和A116//116B/WM5-5,分别调查其亲本及后代的自交结实率和单倍体发生的频率,结合植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析。【结果】1BS染色体片段代换了1RS染色体片段后,非1B/1R类型不育系及其后代不产生单倍体;不育系核内基因主要...
[期刊] 华北农学报  [作者] 冯佳  莫利平  赵春华  纪军  
为揭示总不育小穗数、基部和顶部不育小穗数的遗传特点,利用2个相关重组自交系群体,结合4个环境的表型数据和QTL检测结果,对其进行了分析。2个群体表型数据相关性分析和通径分析结果一致表明,顶部不育小穗是引起总不育小穗数的主要因素,这一结果与前人研究结果相反。环境间表型数据相关性分析结果表明,3个性状受环境影响均较大,其中复合性状总不育小穗数由于受其构成因素基部和顶部不育小穗数的双重影响而表现受环境影响最大,顶部不育小穗数次之。QTL检测结果表明:影响总不育小穗数的遗传因素并非是其构成因素遗传因子的简单累加,总不育小穗数、基部和顶部不育小穗数3个性状在QTL水平关系复杂,既在3个性状间或两两性状间...
[期刊] 华北农学报  [作者] 刘保申  孙兰珍  高庆荣  张延传  
用K型小麦雄性不育系K149A,保持系149(B)和3个恢复材料L783、太106和PH854(R)及其杂交后代群体F1(A/R),F2,B2(A/F1),B2′(A∥B/R)作为试验材料,对育性指标进行了比较,以恢复性遗传研究的最佳指标———套袋自交结实率为育性指标,对K型小麦雄性不育系的育性恢复的遗传特点进行了初步分析,结果表明K型小麦雄性不育系是配子体不育,三个恢复材料的育性恢复受一对显性基因控制,L783的恢复力强于太106和PH854。
[期刊] 华北农学报  [作者] 许峰  闫素辉  张从宇  时侠清  李文阳  张子学  
为了明确2个小麦抗赤霉病侵入的主效QTL Fhb4和Fhb5的抗性遗传和互作模式,采用土表法并结合扬花期喷洒孢子液接种,以病小穗率(PDS)为鉴定指标,对携带Fhb4和Fhb5的不同遗传背景的BC3F1、BC3F2以及抗感对照进行了抗赤霉病侵入的表型鉴定和评价。结果表明,Fhb4和Fhb5在温麦6号和周麦22这2个不同的遗传背景中,PDS表现出杂合基因型和供体亲本望水白基因型的差异不显著,而与轮回亲本基因型之间的差异达到显著水平,抗感分离比经卡方检验符合9∶3∶3∶1的分离比例,其抗性遗传遵循2个独立的遗传因子控制的显性遗传模式;同时,Fhb4和Fhb5抗侵入性效应相当,它们之间存在加性效应,...
[期刊] 华北农学报  [作者] 史亚兴  卢柏山  宋伟  徐丽  赵久然  
为揭示糯玉米种质的遗传多样性,利用新一代分子标记技术-SNPs(Single nucleotide polymorphisms)对39份不同基因型的糯玉米自交系进行了基因型分析。结果表明,1 059个SNP标记在39份自交系中的多态性信息含量(PIC)为0.05~0.38,平均含量为0.31;最小等位基因频率(MAF)为0.03~0.50,平均值为0.29;期望杂合度变化范围为0.05~0.50,平均期望杂合度为0.39。39份自交系之间的亲缘关系(Kinship)系数为0.00~0.91,京6与京糯6之间亲缘关系最近。通过Neighbor-joining(NJ)聚类分析,将39份自交系划分为...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 马政  薄凯亮  李蕾  钱春桃  陈劲枫  
【目的】以西双版纳黄瓜与北京截头黄瓜为亲本构建的F9重组自交系群体为作图材料进行遗传图谱的构建,并对叶绿素含量、果实大小、侧枝多少及其第一分枝节位等重要农艺性状进行QTL定位分析,为黄瓜品种的选育及高产、稳产育种提供有益参考和帮助。【方法】以北京截头黄瓜与西双版纳黄瓜为亲本杂交得到F1,之后按单粒传方式得到含有124个F9重组自交系(RILs)群体。以该F9重组自交系(RILs)群体为作图群体,以995对SSR标记为筛选引物,采用joinmap4.0软件进行遗传图谱的构建。并利用构建的遗传图谱,采用WinQTLcart2.5软件复合区间作图法,结合统计的叶片叶绿素含量,商品瓜的瓜长、瓜粗,种瓜...
[期刊] 西南农业学报  [作者] 邵仕芳  何鹏飞  吴毅歆  何月秋  
【目的】探讨DNA条形码技术应用于鉴定云南省蝇类的可行性,并初步建立云南省蝇类基因数据库。【方法】采用微生物诱剂在云南省河口县、大理市、剑川县、蒙自市和元江县诱捕双翅目昆虫,并以COI基因序列鉴定和比较科、属、种分类单元遗传距离。【结果】云南5地共诱捕到果蝇科、实蝇科、丽蝇科、厕蝇科、蝇科、麻蝇科和花蝇科等7科21属43种昆虫,它们的COI基因序列种内进化分歧均数在0.002~0.098,种间进化分歧数平均为0.156,同一科的物种大部分能聚集在一起,但也有与形态分类不一致的情况;果蝇科、实蝇科、丽蝇科、厕蝇科、蝇科、麻蝇科和花蝇科等7科的种间平均遗传距离分别是0.151、0.225、0.123、0.143、0.158、0.158、0.103,种内遗传距离分别是:0.006、0.025、0.012、0.013、0.011、0.006、0.01。7科种间遗传距离分别是种内遗传距离的25.2、10.2、10.2、11.0、14.4、27.3、10.3倍。【结论】COI基因为基础的DNA条形码技术可作为形态学鉴定的补充手段用于云南省常见蝇类的鉴定。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 高新培  赵鋆  刘博凡  郭一  康振生  詹刚明  
【目的】明确中国主要冬繁区小麦条锈菌群体毒性结构和遗传多样性,为冬繁区及黄淮海麦区小麦条锈病的防控及小麦抗性基因的合理布局提供参考依据。【方法】从四川盆地、湖北和河南南部等主要冬繁区采集并分离得到148个小麦条锈菌菌株,利用中国鉴别寄主和单基因系鉴别寄主进行毒性表型鉴定;并利用17对KASP-SNP引物对菌株进行标记,完成基因型分析。【结果】基于中国鉴别寄主共鉴定出14个已知小种和63个未知致病类型,其中CYR34(16.2%)、G22-14(12.2%)、CYR32(6.8%)、CYR33(5.4%)为优势小种(致病类型);基于单基因系鉴别寄主鉴定得到113个小种(致病类型),其中race1(7.4%)、race2(3.4%)、race3(3.4%)为优势小种(致病类型)。贵农22类群是中国冬繁区小麦条锈菌群体的最大流行类群,供试条锈菌均不侵染携带Yr5和Yr15的单基因系品种。单基因系毒性鉴定及分子标记均显示CYR34和G22-14的毒性表型及基因型呈现多样化,表明这两个优势小种内部存在高度分化。基于两套鉴别寄主的毒性数据聚类显示,四川盆地与湖北南部条锈菌群体相似,而湖北西北部与河南南部条锈菌群体相似;基于KASP-SNP分子数据的遗传聚类显示,四川盆地、湖北南部条锈菌群体与湖北西北部、河南南部条锈菌群体基因型存在分化;Structure分析显示四川盆地、湖北南部群体主要有2种遗传背景,湖北西北部、河南南部群体主要有一种遗传背景;群体遗传分化分析显示四川盆地条锈菌群体与河南南部条锈菌群体二者Fst值最大,为0.118,遗传差异最大且遗传分化明显;湖北西北部群体与河南南部群体遗传分化程度最小,Fst值为0.010;基因流分析得到湖北西北部群体与河南南部群体之间的Nm值为25.236,Nm>4,二者存在较大的基因流,湖北西北部和河南南部群体与四川盆地群体之间的Nm值分别为2.923和1.864,均存在较小的基因流;遗传多样性分析结果表明,四川盆地、湖北南部地区条锈菌群体遗传多样性水平均较高,湖北西北部、河南南部条锈菌群体遗传多样性水平较低。上述结论均支持四川盆地、湖北南部群体同湖北西北部、河南南部群体存在遗传分化。【结论】单基因系鉴别寄主能够精准地进行中国小麦条锈菌小种鉴定;中国主要冬繁区的小麦条锈菌群体存在不同来源。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 胡文明  徐扬  张恩盈  徐辰武  
【目的】一般配合力(GCA)是评价亲本利用价值的重要指标。研究GCA的遗传基础及GCA相关QTL(QTLGCA)定位的可行性,为杂交育种提供技术参考。【方法】以双亲杂交衍生的重组自交系(RIL)为被测系、若干个随机选择的纯系为测验系的NCII交配设计以及QTL定位策略,系统研究GCA的遗传组成、影响QTLGCA定位的因素以及QTLGCA与性状本身QTL之间的关系。【结果】若性状受1对等位基因控制,RIL的GCA以及QTLGCA定位均与控制性状本身基因位点的加性效应、显性效应以及测验系等位基因的频率有关;若性状受2对加/显性的等位基因控制,则GCA估计及QTLGCA定位均与基因间是否连锁无关,其...
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