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[期刊] 华北农学报
[作者]
郭媛 马指挥 王世雨 牛志鹏 杨晓雨 魏青 陈安琪 王林生
穗长是小麦重要的农艺性状，与产量构成因素密切相关。旨在研究小麦穗长遗传基因，筛选与穗长基因连锁的分子标记，为小麦分子标记辅助育种提供分子支撑。以科大116和科大101为亲本构建的F_2群体为试验材料，通过SSR分子标记，构建覆盖小麦基因组的遗传图谱，并结合完备复合区间作图法对穗长进行QTL定位。采用3 234对引物，共筛选出434对在双亲间具有多态性的引物，多态性引物的检出率为13.42%。通过BSA混池分析，共筛选出28个可能与穗长连锁的分子标记，其中16个标记通过262株群体验证与目标基因紧密连锁。通过QTL-IciMapping软件构建小麦染色体组的遗传图谱，标记间的平均遗传距离为38.66 cM,共检测出7个与穗长相关的QTL位点，分别位于3B、4A、4B和6B染色体上，其加性效应值均为正值，对表型性状遗传变异的贡献率在4.01%～23.16%。在4B染色体上定位出2个主效QTL位点，贡献率为17.59%～23.16%。其中，Qsl4B-2距离其最近的分子标记只有3.5 cM,为连锁最紧密的一个QTL位点，分析发现其可能为新的主效QTL位点。因此，4B染色体上可能存在与穗长相关的基因。通过分析预测，在4B染色体的yzu397456～yzu404917和yzu409422～yzu405167标记区间内，可能存在7个调控小麦穗长的候选基因，在穗中持续高表达。
关键词：
小麦 F_2群体 穗长 QTL 候选基因
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王健胜 王二伟 马爱锄 程世平
【目的】挖掘小麦新种质“普冰3228”穗下节的有效位点/基因，探讨其穗下节分子遗传机制。【方法】以“普冰3228”ד京4839”杂交产生的210个重组自交系群体为材料，利用55K SNP芯片构建该群体高密度分子遗传连锁图谱，采用完备区间作图法（ICIM-ADD）对穗下节长度进行QTL定位分析，并基于QTL定位结果对穗下节长度候选基因进行预测分析。【结果】研究发现该遗传群体穗下节长度存在丰富的遗传差异，分布于16.00～117.50 cm。共检测到6个与小麦穗下节相关的QTL，该QTL主要分布于2B、4B、4D、5B和6D染色体上，其LOD值介于2.55～7.88，解释变异率分布于3.43%～15.84%，且绝大多数QTL均来自母本“普冰3228”。定位于4B染色体上AX-109373490～AX-111540511区间的QUIL-4B.e1和定位于4D染色体上AX-110984743～AX-109230716区间的QUIL-4D.e1为穗下节长度主效QTL，可在两个环境下均被检测到的QUIL-4D为穗下节长度稳定QTL。进一步分析发现15个与穗下节长度相关的候选基因。该候选基因主要编码一些相关蛋白及功能酶，通过调节或影响植物代谢活动进而对小麦穗下节长度产生影响。例如TraesCS4D01G039200可能编码一种原纤维家族蛋白，直接影响小麦穗下节长度，TraesCS4D01G040300可能编码代谢产物转运蛋白，通过调节代谢产物在穗下节区域的分配影响穗下节的长度。【结论】研究共检测到与小麦穗下节长度相关QTL 6个，预测到与穗下节相关候选基因15个，研究结果有助于小麦穗下节遗传机制解析，并为穗下节遗传改良提供新种质。
[期刊] 华北农学报
[作者]
谢迎秋 孙兰珍 王海峰
利用４个不育系与７个恢复系对Ｋ、Ｖ型不育系育性恢复遗传进行了分析。结果表明，Ｆ１育性恢复表现为显性遗传，Ｆ２群体育性分离呈现多态性。Ｋ８３（２１）３５Ａ、Ｋ１４９Ａ、Ｖ１４９Ａ三个不育系的育性恢复均受两对基因控制，Ｖ８３（２１）３５Ａ的育性恢复所需基因数目在不同遗传背景中不同。同一恢复系在Ｋ８３（２１）３５Ａ和Ｖ８３（２１）３５Ａ两种不同遗传背景中表现不同的育性分离。分析Ｆ２育性分离多态性的原因，认为主要与不育系本身细胞质和细胞核基因组的双元调控、微效基因、修饰基因以及基因间互作等遗传因素有关
关键词：
普通小麦,雄性不育,遗传
[期刊] 中国农业科学
[作者]
范涛 李治 蒋庆 陈姝霖 欧霞 陈永艳 任天恒
【目的】小麦单位面积穗数和籽粒粒长是小麦产量相关的重要农艺性状,对其进行遗传改良有利于提高小麦的产量。通过对前期QTL定位鉴定到的提高单位面积穗数的主效QTL位点QSn.sau-2D.2和提高籽粒粒长的主效QTL位点QKl.sau-3D.2开发相应的KASP分子标记,并在川农18和T1208构建的RILs群体中进行验证及评价,为更好地利用这两个QTL以及分子标记辅助育种奠定基础。【方法】利用前期在川农18和T1208构建的高代自交群体中鉴定到的控制小麦单位面积穗数主效QTL位点QSn.sau-2D.2和控制籽粒粒长主效QTL位点QKl.sau-3D.2,结合在这两个QTL区间内的55K SNP分子标记序列,开发设计KASP分子标记,并在亲本间筛选具有多态性的KASP分子标记。将筛选到的KASP分子标记在川农18×T1208的RILs群体中分别进行基因分型和鉴定相应表型性状的高低,并分析这两个主效QTL对于其他农艺性状的影响。【结果】KASP-AX-111151907和KASP-AX-109962767在亲本中具有多态性,KASP-AX-111151907和KASP-AX-109962767在群体中的验证表明这两个分子标记分别与QSn.sau-2D.2和QKl.sau-3D.2连锁。KASP-AX-111151907和KASP-AX-10996276能将群体材料的基因型分为2类,按照表型划分,在3年试验中,KASP-AX-111151907对多穗材料的平均选择率均达到72.58%,对少穗材料的平均选择率达到71.68%;KASP-AX-10996276对长粒材料的平均选择率达到69.86%,对短粒基因型的平均选择率可达61.52%,表明这两个标记的可靠性。基于KASP分子标记的基因分型结果表明,这两个QTL对于株高、千粒重、粒长、粒宽、粒径比、单位面积穗数、穗粒重均具有显著性影响。在川农17×川农11的RILs群体中进行验证也表明这两个分子标记对相应性状的选择具有一定的作用。【结论】针对单位面积穗数主效QTL位点QSn.sau-2D.2和籽粒粒长主效QTL位点QKl.sau-3D.2分别开发了1对与之连锁的KASP分子标记,可用于相应性状的选择,与KASP标记连锁的QTL分别能显著提高单位面积穗数和籽粒粒长。QSn.sau-2D.2对株高、千粒重、粒长、粒宽、粒径比、穗粒重是负向影响,QKl.sau-3D.2对株高、千粒重、粒宽、粒径比和穗粒重是正向影响,但对单位面积穗数是负向影响,这两个QTL及开发的KASP标记可应用于小麦高产育种中。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王敬昌 刘伟华 程雪佼 郭勇 宿俊吉 杨欣明 高爱农 柴守诚 李立会
【目的】对5个小麦-冰草附加系与中国春-杀配子染色体2C附加系杂交F2的减数分裂进行观察,分析杀配子染色体在小麦-冰草附加系背景下诱导染色体变异的有效性,为获得小麦-冰草染色体易位奠定基础。【方法】杂交F2植株幼穗减数分裂染色体行为观察采用常规细胞学方法,冰草P染色质的检测采用GISH方法。【结果】杂交F2PMC减数分裂中期普遍观察到多个单价体、多价体以及落后染色体和断片,多数组合观察到染色体桥,个别组合出现单价环状染色体。杂交F2减数分裂染色体存在异常现象:平均36.5%的细胞中有多个单价体,15.8%的细胞含有多价体,31.6%和11.7%的细胞中含有染色体断片和桥,四分体时期存在微核、多...
[期刊] 华北农学报
[作者]
谢晓玲 邓自发 解俊峰
巨穗小麦新种质材料是一具有茎杆粗壮、叶片短宽直立、大穗、大粒、高结实率等特点的种质资源。本研究应用单体分析和双端体分析方法对241材料进行了遗传学研究。结果表明,小麦新种质材料241的1A,3A,5A和4B染色体上具有控制株高的隐性基因,6B染色体上具有控制株高的显性基因,其中3A,5A和6B染色体上的基因表现为强效,1A和4B染色体上的基因表现为弱效。通过双端体分析进一步将控制株高的基因定位到1AS,3AS,5AL和4BL上。
[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] 中国农业科学
[作者]
姚琦馥 周界光 王健 陈黄鑫 杨瑶瑶 刘倩 闫磊 王瑛 周景忠 崔凤娟 蒋云 马建
【目的】穗长在决定小麦穗的构造和产量潜力方面具有重要作用。挖掘具有育种利用价值的小麦穗长数量性状位点（quantitative trait loci,QTL），并解析其遗传效应，为分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以自然突变体msf和川农16构建的198份F6代重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体（MC群体）作为研究材料，于2020—2021和2021—2022年生长季，在四川温江区、崇州市和雅安市（2021WJ、2022WJ、2021CZ、2022CZ和2021YA）进行试验，对5个环境下的穗长进行表型鉴定。利用基于16K SNP芯片构建的高质量遗传连锁图谱对穗长性状位点进行定位。另外，根据穗长主效QTL侧翼标记的基因型分析主效位点对产量相关性状的遗传效应，从而评估其对产量提升的潜力。【结果】共鉴定到14个控制穗长发育的QTL，主要分布在1A(1个)、1B(1个)、2B(1个)、3D(3个)、4A(1个)、4D(2个)、5A(1个)、5B(1个)、7A(1个)、7B(1个)和7D(1个)染色体。其中，QSl.sau.1A在4个环境及最佳线性无偏预测（best linear unbiased prediction,BLUP）值中被检测到，可解释6.46%—20.12%的表型变异率，定位于1A染色体侧翼标记1A＿1208254—1A＿10060497间，被视为主效QTL。QSl.sau.1A的正效应位点来源于亲本msf。在多环境QTL分析结果中也检测到QSl.sau.1A，表明其受环境影响较小，为主效且稳定表达的QTL。QSl.sau.1A的效应在2个具有不同遗传背景的验证群体中得到进一步验证。除旗叶长无显著变化以外，携带QSl.sau.1A正效应位点株系的每穗籽粒数（12.68%）、每穗粒重（14.99%）、千粒重（5.79%）、旗叶宽（2.94%）和小穗数（1.48%）显著增加，花期（0.61%）显著提前，而株高（-6.47%）和有效分蘖数（-36.11%）显著减少。【结论】在1A染色体定位到1个主效且稳定的穗长位点。QSl.sau.1A正效应位点显著提高穗粒数、穗粒重、千粒重和小穗数，具有一定的育种价值。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
宋彦霞 景蕊莲 霍纳新 任正隆 贾继增
【目的】对小麦抽穗期进行数量性状位点(QTL)分析。【方法】以旱选10号/鲁麦14和温麦6号/山红麦两个作图群体为材料,在大田及温室条件下,观察小麦抽穗期等性状。利用混合线性模型,进行QTL分析。【结果】抽穗期在两个作图群体中均呈现连续分布,表现为多基因控制的数量性状;共检测到9个QTL位点,分别位于染色体2D、3B(2个)、3D、4A、5B、6B、6D和7D上,对抽穗期的贡献率在3.97%～22.91%之间;有15组QTL位点之间存在基因互作效应,互作的加性效应大小范围为0.77～2.16 d,互作效应对性状的贡献率在4.35%～21.44%之间。【结论】抽穗期QTL的检测受环境影响较大;抽...
[期刊] 华北农学报
[作者]
李文才 李涛 赵逢涛 李兴锋 王洪刚
粗山羊草是普通小麦的D染色体组供体,为了寻找粗山羊草中对小麦产量性状遗传改良有益的基因,通过 对四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-1和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异 特点分析,发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响,千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高 于Ph85-16;同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位,初步寻找到4个主效QTL,它 们分别为与穗长相关的QSl.sdau-5D,其贡献率为31.58％,与株高相关的QPh.sdau-1D,其贡献率为25.38％,与穗粒 数相关的QGs.sdau-5D,其贡献...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李学军 李立群 王辉 Mark E Sorrells
【目的】粒长、粒宽是小麦种子重要的形态性状,该性状对籽粒的外观商品品质、产量及磨粉品质均至关重要,研究不同环境条件下小麦粒长、粒宽的单个标记和复合区间作图的QTL定位,对小麦粒长、粒宽的分子标记辅助选择具有重要参考作用。【方法】应用一个由115个系组成的W7984/Opata 85重组自交系(RIL)群体,建立了由394个DNA分子标记组成的遗传连锁图,在2种不同环境条件下对小麦粒长、粒宽进行了单个标记的回归分析和复合区间作图的QTL定位。【结果】在单个标记的回归分析中检测到5个粒长的QTLs、3个粒宽的QTLs;复合区间作图分析结果表明,控制粒长的QTLs分别位于5BL和7DS上,在5BL上...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李文福 刘宾 彭涛 袁倩倩 韩淑晓 田纪春
【目的】检测控制小麦粒重、粒型和硬度加性和显性QTL,解释控制这些性状的分子遗传基础。【方法】以小麦品种花培3号、豫麦57构建的包含168个株系的DH群体和由其构建的包含168个株系的IF2群体为材料,结合含有368个位点的分子遗传图谱,对5个环境的DH群体以及2个环境的IF2群体的千粒重、粒型和硬度数据进行QTL分析。【结果】共检测到控制千粒重、粒长、粒径和硬度的35个加性效应和18对上位效应QTL,包括控制千粒重的8个加性效应位点以及5对上位性位点,控制粒长的10个加性效应位点以及6对上位性位点,控制粒径的10个加性效应位点以及6对上位性位点,控制硬度的7个加性效应位点以及1对上位性位点。...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
田宾 朱占玲 刘宾 谢全刚 田纪春
【目的】分析面团吹泡特性的遗传基础。【方法】以小麦品种花培3号、豫麦57构建的DH群体的168个株系为材料,利用含有323个位点的分子遗传图谱和3个环境的表型数据,对面团韧性(P)、延展性(L)、面团强度(W)、面团膨胀系数(G)和弹性指数(Ie)等5个吹泡性状进行QTL定位分析。【结果】共检测到17个加性效应位点和7对上位效应位点,分别位于1B、2B、3B、4B、1D、7D和5A染色体上。4B染色体Xwmc48—Xbarc1096区段上,同时检测到控制面团韧性(P)、延展性(L)和吹泡膨胀系数(G)的QTL位点(QDten4B、QDext4B和QSin4B),但遗传效应方向不同。在1D染色体...
[期刊] 华北农学报
[作者]
李清峰 马守才 王志军 史秀秀 毕晓静 陈晓文 张改生
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。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
吴云鹏 张业伦 肖永贵 阎俊 张勇 张晓科 张利民 夏先春 何中虎
【目的】发掘重要性状的QTL及其分子标记进行小麦品质分子改良。【方法】采用PH82-2/内乡188杂交后代240个F5:6家系,按照Latinizedα-lattice设计,2004～2005年度分别种植在河南焦作、安阳和山东泰安。对籽粒蛋白质含量、Zeleny沉降值、和面时间、8分钟带宽、峰值粘度和稀懈值进行测定,利用188个SSR标记和4个蛋白标记构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对上述6个品质性状进行QTL定位。【结果】籽粒蛋白质含量检测出3个QTL,分布在3A、3B染色体上。在1B、1D和3B染色体上检测到3个控制Zeleny沉降值的QTL,其中位于1B和1D染色体上的QT...
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