[目的]挖掘与利用小麦穗长控制基因,开发与之紧密连锁的KASP标记,为小麦分子标记辅助育种奠定分子基础。[方法]以Avocet为母本、Chilero为父本,构建含有164个家系的F_6 RIL群体,利用55K SNP芯片,结合5个穗长表型环境(2019年河南省孟津县、2019年河南科技大学农场、2019年河南省洛宁县、2020年河南省孟津县、2020年河南科技大学农场)及各环境穗长均值进行数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)定位,对定位到的主效QTL开发KASP标记,并在130份小麦自然群体中进行验证。[结果]共定位到11个控制穗长性状的QTL位点,有7个主效QTL,分别为QSl.haust-2AL、QSl.haust-2DS、QSl.haust-5AL1、QSl.haust-5DL、QSl.haust-7BL、QSl.haust-2AS和QSl.haust-4DL,表型贡献率为4.22%～30.94%,其中QSl.haust-5AL1在3个环境中表现稳定且为主效QTL,其表型贡献率为4.22%～19.10%;另有4个微效QTL位点,分别为QSl.haust-2BL,QSl.haust-3AL、QSl.haust-3DS和QSl.haust-5AL2,表型贡献率为4.70%～7.55%。依据控制穗长的主效QTL位点QSl.haust-5AL1和QSl.haust-7BL的侧翼标记,开发了相应的KASP分子标记KASP-QSl.haust-5AL1和KASP-QSl.haust-7BL1,在130份小麦自然群体中检测验证,其中KASP-QSl.haust-5AL1标记筛选出的2种基因型,穗长分别为10.93和10.17 cm,经t检验,P值为0.045,差异显著;KASP-QSl.haust-7BL1标记筛选出的2种基因型,穗长分别为10.90和10.26 cm,经t检验,P值为0.048,差异显著。[结论]挖掘的控制小麦穗长的主效QTL和开发的KASP分子标记,可以用于该性状的基因克隆与分子标记辅助育种。

【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。

为开发与草鱼生长性状相关的基因以及单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）标记，本研究采用转录组测序技术（RNA sequencing，RNA-Seq）对草鱼快长组和慢长组的肝脏、肌肉和脑组织分别进行分析，共获得31 465万条高质量短读序（clean reads），经组装得到34 147条拼接基因（unigene），平均长度为1 060 bp，其中有30 751条unigene获得注释。在肝脏、肌肉和脑组织中分别筛选到1 013、552和372个差异表达基因，并从中检测到4 580个SNP标记。采用SNaPshot技术对其中34个SNP标记在300尾草鱼生长性状极端群体中进行多态性检测和验证，30个SNP标记分型成功，准确率为88.24%。进一步采用一般线性模型分析30个SNP标记与生长性状的相关性，结果显示，unigene00810126-8014标记CC基因型的体质量、体长、体高、头长和尾柄长性状均值显著高于TT基因型。unigene00810126-2903标记AA基因型的体质量显著高于GG基因型。unigene00870394-525标记AA基因型的体质量和体长性状均值显著高于GG基因型。unigene02938762-011628标记的TT基因型与CC基因型在体质量、体长和头长性状上的差异均达到显著水平。这4个标记位于生长催乳素α（slα）、早期生长反应蛋白-1（egr-1）和肌球蛋白重链（myh）基因上。其他标记不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异。其中8个SNP标记在草鱼群体中的平均多态信息含量（PIC）、平均期望杂合度（H_(e)）和平均观测杂合度（H_(o)）分别为0.300、0.377和0.363，表明草鱼选育群体遗传多样性较高。本研究获得了与生长性状相关的1 937个差异表达基因和4个SNP标记，为草鱼分子辅助育种研究提供基础资料。

大穗型、中间型和多穗型品种具有各自不同的穗、粒、重间的协调平衡关系。以高产为目标，最适穗容量平衡点呈多穗型＞中间型＞大穗型。营养生长基础对群体穗粒重的效应为多穗型＞大穗型＞中间型。穗粒数的增加是提高穗粒重的有效途径，增加小穗数／穗对高结实率品种有效，减少不孕小穗数／穗对环境敏感型品种效应显著。

为研究小麦穗部性状的变化特点，以不同水分条件下种植的小麦水旱分离群体为材料，对小麦的９个穗部性状进行遗传分析。结果表明：２种不同环境条件下，群体表现极为显著的超亲分离，分布呈偏态单峰和偏态多峰，且基本符合正态分布，表现为数量性状遗传特点。穗长、不孕小穗数、小穗着生密度和芒长符合２对主基因遗传模型；有效小穗数、小穗粒数、总小穗数、穗粒数和千粒质量符合１对主基因遗传模型。在干旱胁迫条件下，穗长、有效小穗数、穗粒数、小穗着生密度和芒长，５个性状的主基因遗传率最高，分别为８８％，７３％，６４％，６７％，９５％，芒长的变异系数呈最高值为４１％，因此，可能有主基因和多基因控制这些性状。

2005年在小麦收获期,对124份材料进行了种子发芽和穗发芽抗性比较,筛选出抗性差异显著的材料196份;2006年在小麦生理成熟期,抗穗发芽鉴定了179个品种及上一年筛选的全部材料。结果表明,品种间穗发芽抗性差异十分显著。不同材料的种子发芽率和穗发芽率在收获期的分布范围分别为20%-100%和18%-100%;在生理成熟期的分布范围均为0%-100%,其中两者均在10%以下的抗性品种占4%。红粒品种整体上的抗性高于白粒品种,但也存在白粒抗性品种。同一品种个体间的抗性差异较大,表明通过筛选可以获得抗穗发芽资源。种子休眠是抗穗发芽的重要因素,品种穗部特征对穗发芽亦有影响。

采用整穗、颖壳＋整粒、整粒和半粒发芽法鉴定了１０５个引自国内外普通小麦品种（系）的穗发芽抗性。结果表明，不同品种间穗发芽差异性较大，穗发芽率为０．７２％～１００％，平均发芽率为７８．０９％。从中鉴定出极抗品种１份（ＯＮＳＹ８５），高抗品种２份（扬麦１６和扬麦１１），抗性品种４份（凤麦３６、绵阳４５、凤麦３２、扬麦１５８），以上品种均为红粒。临麦１５、凤麦３４、小偃９３１６６、靖麦１２、周麦１７、云麦２９、Ｘ９６１０穗发芽率大于９８％，穗易发芽。用Ｋ－均值聚类法分为５类。半粒发芽率与整粒发芽率，整粒发芽率与颖壳加整粒发芽率，整粒发芽率与整穗发芽率均差异显著且正相关，表明虽然种皮和颖壳水溶性物质对．．．

直立穗型基因是水稻中与株型相关的有重要利用价值的基因。通过对直立穗型的性状遗传、籼稻直立穗型与弯穗型品系的性状比较、基因的分子标记开发和杂交后代的标记辅助选择进行分析研究,结果表明,直立穗无论在粳稻还是在籼稻遗传背景中均表现为单基因不完全显性遗传,显性度达到73.3%~93.7%。直立穗型基因与第9染色体上的SSR标记RM566、RM24423和RM7048紧密连锁,图距分别为5.8、0.43和0.85 cM,用这3个标记对杂交后代辅助育种选择的准确率在66.7%~100%之间,其中RM24423辅助选择的准确率为100%。与弯穗型杂交后代育种品系比较,籼稻直立穗型品系株高和穗长略短、穗数略少...

利用已开发的与穗发芽抗性相关的STS标记Vp1A3和Vp1B3,对我国46份代表性小麦品种进行穗发芽抗性基因的综合筛选。结果表明:用Vp1A3共检测出13种Vp-1A等位基因,分别是Vp-1Aam、Vp-1Aan、Vp-1Aao、Vp-1Abm、Vp-1Abn、Vp-1Agm、Vp-1Agn、Vp-1Ahm、Vp-1Aho、Vp-1Aim、Vp-1Ain、Vp-1Aio、Vp-1Ajm,各占总数的17.4%,8.7%,2.2%,4.3%,4.3%,6.5%,2.2%,2.2%,2.2%,15.2%,28.3%,4.3%,2.2%;用Vp1B3共检测出3种Vp-1B的等位基因,分别为Vp-1Bc...

对4个小麦品种开花前穗水溶性碳水化合物（WSC）的分析表明，在穗发育早期阶段，穗中WSC的主要组分是果聚糖，穗果聚糖浓度约在开花前11～12d达高峰，此后迅速下降。测定了穗中与果聚糖代谢有关的几种酶[蔗糖-蔗糖果糖基转移酶（SST）；果聚糖水解酶（FEH）和酸性蔗糖转化酶（AI）]的活性表明，在穗发育早期阶段，SST活性＞FEH活性，而在穗发育后期阶段，FEH活性＞SST活性；AI活性只在开花前的8d内维持较高水平。根据研究得出结论：果聚糖的积累和利用是麦穗开花前糖代谢的一个重要特征；不同品种穗粒数的差异是与穗中果聚糖代谢能力的差异密切相关的。

为探讨EST-SNP标记的有效性及其与大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状间的相关性,本研究采用RNA-seq技术进行大口黑鲈生长快个体和生长慢个体肌肉组织的转录组分析,分别检测到15 273和17 376个EST-SNP标记。采用Sna Pshot技术对其中75个EST-SNP标记在大口黑鲈生长性状极端群体中的EST-SNP进行多态性检测,结果显示有37个EST-SNP标记具有多态性,准确性为49.3%。进一步采用一般线性模型分析37个EST-SNP标记与大口黑鲈生长性状的相关

为了比较与小麦穗发芽抗性相关分子标记的有效性以及在白粒小麦品种中筛选出抗穗发芽的基因型材料，选择已报道的２个与穗发芽抗性相关的标记Ｔａｍｙｂ１０Ｄ和Ｔａ ＤＦＲ－ｂ，对２套白粒小麦试材（７８，１０３份）的穗发芽抗性进行综合筛选。结果表明：标记Ｔａｍｙｂ１０Ｄ可有效地用于白粒小麦穗发芽抗性筛选，而标记Ｔａ ＤＦＲ－ｂ不适用于白粒小麦品种（系）材料的穗发芽抗性筛选的鉴定。通过分子标记Ｔａｍｙｂ１０Ｄ的筛选结果和发芽指数的评价，结合以前用分子标记Ｖｐ１ｂ３的检测结果，在１０３份试材中筛选出５份具有高抗穗发芽基因型材料（ＧＩ＜１０％），分别是：阆中白麦子、万县白麦子、陪陵须须白麦、川３６２和小白玉花，．．．

【目的】鉴定四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的组成,可为四川小麦的品质改良提供理论依据。【方法】利用2个籽粒硬度和1个穗发芽抗性等位基因分子标记,对105份2000年后育成的四川小麦品种进行上述基因的检测。【结果】本研究表明:(1)针对籽粒硬度,含有Pinb-D1b基因(Pinb突变)的品种有11份,频率为10.5%,非Pinb-D1b等位基因类型则占到89.5%。(2)针对穗发芽抗性,含Vp-1Bc(抗穗发芽)的品种有88份,频率为83.8%;含Vp-1Ba(感穗发芽)的品种有17份,频率为16.2%;未能扩增出含Vp-1Bb(抗穗发芽)的品种。(3)聚合2项优质基因(Pinb-D1b和Vp-1Bc),品质优良的品种有11份,频率为10.5%。【结论】利用这些含有优异基因资源的品种,在四川小麦品质育种中逐步导入上述优质基因,是综合提高四川小麦品质的有效途径。

【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。