[目的]对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。[方法]以母本丹红杨（美洲黑杨）和父本通辽1号杨（小叶杨）及其杂交F1代为材料，在田间进行施肥和不施肥处理，测定了生长表型性状（地径、株高、茎生物量）。利用3个全基因组选择模型gBLUP、sBLUP、cBLUP和364个基因型的表型观测值对502个基因型进行预测育种值。[结果]丹红杨的茎生物量在高氮和低氮条件下分别比通辽1号杨提高了20倍和33倍。gBLUP对生长表型性状预测结果准确性接近于1,sBLUP预测结果的准确性范围是0.5～0.9,cBLUP预测结果的准确性小于0.2。研究结果表明gBLUP模型预测的结果最准确，cBLUP预测的结果最差。利用gBLUP模型计算的茎生物量育种值把杂交群体划分为双高效型、双低效型、低氮高效型、高氮高效型共4个类型。筛选出优良的基因型16-1-16、16-1-194、13-116、13-73、13-481、13-268、13-286、13-566、13-173、13-578、16-1-65、13-242、16-1-189、13-40、13-608、16-1-170、16-1-22、13-237、13-272、13-335。[结论]丹红杨和通辽1号杨的生长表型性状差异显著。全基因组选择研究结果帮助我们完成了杨树育种工作的早期选择，减少了表型测定成本，提高了育种效率。

【目的】利用杂交过程中亲本的配子重组及基因交换，创造变异丰富的子代群体，为后续林木良种及新品种选育提供物质基础。【方法】以3株紫雨桦为母本，7株白桦作为父本进行杂交，共得到19个杂种家系，调查了各家系紫叶苗木的高和地径等生长性状，5-9月不同发育时期的叶绿素、花青素、叶色参数（L~*、a~*、b~*）等叶色性状以及2个年度的保存率，对各性状在家系间的差异进行了统计分析。【结果】（1）生长、叶色等性状在家系间大多存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）差异。不同性状的变异幅度差异很大，苗高、地径变异在25.00%左右，花青素相对含量以及黄蓝饱和度（b~*）在33.67%～53.20%之间，其他性状的变异系数多为15.00%上下。（2）叶色性状随季节变化明显。花青素相对含量和红绿饱和度（a~*）在5、6月最高，7、8、9份明显降低，这与紫雨桦叶色春季呈现紫色、夏季逐渐变绿色的季节变化吻合；b~*随季节变化呈现逐渐增加的趋势，这也与叶片颜色逐渐变蓝的趋势一致。（3）保存率在家系之间变异较大，有3个家系的保存率较高，分别为95.0%、90.4%、88.4%,3者均值与保存率最低的3个家系的均值相差2.7倍。在各家系中，父本为大兴安岭种源的保存率更高，较父本为种子园的高出12.2%。【结论】紫雨桦与白桦杂交，家系间的生长性状、花青素含量、叶色参数以及保存率等产生了丰富变异，为后续进一步筛选彩叶桦优良杂种新品种奠定了基础。采用寒温带种源白桦为父本杂交，提高了子代抗寒性。

以适宜于湖北地区栽培的5个黑杨优良品种为亲本进行杂交,对杂交子代遗传力、杂种优势表现等进行了分析。结果表明:杂交子代遗传变异丰富,杂种优势显著。苗高、地径生长均属于高遗传力性状。1年根1年秆苗木的苗高、地径的广义遗传力分别为76.74%、85.22%;苗高的一般配合力变量、特殊配合力变量分别为21.56%、78.44%,地径的分别为61.39%、38.61%。2年根1年秆苗木的生长表现与其一致。杨树对锈病、溃疡病、天牛的抗性均受多基因控制。子代的锈病抗性与亲本关系显著,溃疡病和天牛抗性与亲本无显著相关性。以现有的主栽杨树品种的生长为标准进行苗期选择后,杂交子代可获得显著的超亲优势和遗传增益,部...

【目的】玉米穗部性状是产量的重要构成因子，利用全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）方法解析玉米杂交种穗部性状的遗传基础、挖掘与穗部性状相关的位点，为功能基因克隆和高产玉米品种培育提供参考。【方法】选用115份来源于陕A群和陕B群的优良玉米自交系和4份国内骨干作为亲本，以基于NCⅡ遗传交配设计获得的442份玉米杂交种为材料构建关联群体，调查2个环境中群体材料的穗长、穗粗、穗行数等8个穗部性状；利用tGBS技术检测亲本基因型，推测出F1杂交种的19 461个高质量SNP，结合杂交种表型和基因型开展基于加性、显性及上位性模型的穗部性状的全基因组关联分析，并利用公共数据库中玉米穗发育相关组织的转录组数据和基因的注释信息预测候选基因。【结果】表型数据分析结果显示，试验群体的8个穗部性状均符合正态分布，表型变异为3.78%—45.25%。方差分析表明，8个穗部性状的环境效应和基因型效应均呈现极显著水平（P<0.001），广义遗传力为54.15%—68.89%。同时玉米杂交种穗部性状间呈现显著正相关或显著负相关。利用加性和显性模型分别检测到16个和3个显著SNP，上位性模型检测到79个上位性位点。3种模型检测的显著位点累积解释各性状38.21%—60.69%的表型变异，其中，加性模型检测到的显著SNP累积解释的表型变异为0.00—41.26%，上位性模型检测到的位点累积解释的表型变异为15.18%—45.36%。基于加性和显性模型检测的显著SNP的效应分析发现多数位点呈现加性和部分显性效应，仅2个为超显性。进一步分析发现，7个单SNP和5个上位性位点能够解释5%以上的表型变异。根据SNP的位置以及基因的表达信息预测了17个候选基因。【结论】玉米杂交种穗部性状主要受加性、上位性效应影响，显性效应影响较小；加性和显性模型检测的SNP主要表现为加性和部分显性效应，可通过聚合有利等位基因改良目标性状。

【目的】分析美洲黑杨Populus deltoides杂种苗期生长性状和叶片性状的遗传变异及遗传相关性,为杨树新品种选育提供材料。【方法】以美洲黑杨不同品种为亲本进行杂交试验,测定了9个杂交组合子代苗期生长性状和叶片性状,并通过方差分析、遗传参数估算、遗传相关分析及通径分析等,了解美洲黑杨杂种生长性状和叶片性状的遗传变异规律及性状间遗传互作,并依此开展美洲黑杨优良杂交组合的联合选择。【结果】杂交组合间3个生长性状与5个叶片性状存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。苗高、地径、材积与叶长、叶宽、叶柄长、叶周长、叶面积的家系遗传力均达0.8以上,受强度遗传控制,遗传变异系数为8.6%(叶长)～31.13%(材积),有利于优良杂交组合的选择。相关分析表明:叶长、叶宽、叶柄长、叶周长、叶面积与苗高、地径、材积间均达极显著正遗传相关(P<0.01)。相关遗传进度分析表明:除叶形指数、侧脉夹角和叶宽基距外,其他叶片性状对3个生长性状的遗传相关进度和间接选择效率较高。通径分析表明:苗高和地径对材积的直接遗传控制作用较大,叶长、叶宽、叶柄长、叶面积和叶周长通过苗高和地径对材积产生较大的间接遗传控制作用。利用综合指数选择法开展美洲黑杨9个杂交组合的生长与叶片性状联合选择,选出3个速生优质的杂交组合(B106×NL15、S3239×NL15、NL447×SY2),材积遗传增益达26.90%。【结论】美洲黑杨杂交组合子代1年生苗的3个生长性状和5个叶片性状均存在丰富变异,遗传互作显著;苗高和地径对材积的直接作用最大,5个叶片性状对材积也产生较大的间接控制效应。综合指数选择法能有效地选出速生优质杂交组合,材积遗传增益较高,杨树遗传改良效果较好。表8参18

Variation of growth traits of progenies of twenty-three cross combinations in Populus was analysed,and genetic variation among parents was studied by Amplified Fragment Length Polymorphism(AFLP).The results showed that growth traits of progenies and molecular genetic distance(GD) among parents had c...

利用2b-RAD技术对119尾黄条(鱼师） (Seriola lalandi)个体进行测序，共获得黄条(鱼师）SNP分子标记26665个，对黄条(鱼师）个体的体质量和全长这2个重要生长性状进行全基因组关联分析，筛选与体质量和全长性状相关的SNP位点和候选基因。结果显示，黄条(鱼师）体质量性状中共筛选到17个体质量显著关联的SNP位点，找到17个可能的候选基因，全长性状共筛选到12个潜在显著关联位点，找到12个可能的候选基因。利用KEGG数据库对可能的候选基因进行Pathway分析，得知候选基因主要参与了细胞或组织生长发育相关的代谢通路调控过程，可能是影响黄条(鱼师）生长性状密切相关的重要候选SNP位点和功能基因，结果可为今后黄条(鱼师）种质资源可持续利用和育种提供遗传信息资料积累。

为了探究野生群体的引入对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)近交群体子代性状的影响,利用源自厄瓜多尔海区的野生群体群选F_1(EC)与自建的全同胞兄妹近交群体(ZG)双列杂交,构建了EC♂×EC♀(EE)、ZG♂×ZG♀(GG)、EC♂×ZG♀(EG)、ZG♂×EC♀(GE) 4个子代群体,并对4个群体的仔虾进行了急性低盐度、亚硝酸盐暴露下的存活率和急性微囊藻毒素(MC-LR)暴露下的抗氧化酶活性分析,同时进行了养殖生长性状测试。结果显示:4个群体仔虾急性低盐度暴露下的存活率、急性MC-LR暴露下的抗逆性和生长性状都表现为EE>GE>EG>GG,急性亚硝酸盐暴露下的存活率GE>EE>EG>GG;杂交群体GE在急性低盐度、亚硝酸盐暴露和生长性状的杂种优势率分别为31.83%、77.01%和2.77%;而EG群体的杂种优势率分别为-19.21%、-8.01%和-8.14%,性状弱于双亲中值。4个群体的抗逆、生长性状总体表现为EE>GE>EG>GG。研究发现:凡纳滨对虾杂交群体的性状以母本遗传占主导优势,近交群体的性状衰退可能是导致以其为母本的杂交子代性状退化的主因;凡纳滨对虾选育工作可能需要每年补充外源基础群体,才能保持选育群体的优势性状。

【目的】探究不同氮素供应环境下与小麦苗期生物量及氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为小麦氮效率的基因克隆及其在育种中的应用提供参考。【方法】以134个小麦品种(系)组成的群体为供试群体,设置低氮、正常氮和高氮3个处理,各处理重复4次,并在2年(2013和2014年)进行了2次完全重复的营养液培养试验。试验对小麦苗期生物量及氮效率相关的14个性状进行了表型鉴定,采用MLM+K+Q混合线性模型,利用90K SNP芯片对小麦生物量及氮效率相关性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),获得显著关联的SNP位点。【结果】与正常氮处理相比,低氮处理条件下,根系、地上部及植株氮含量和氮积累量均显著下降,而根生物量和根、植株氮效率均显著增加,高氮处理下,几乎所有鉴定性状均显著增加;14个性状的广义遗传力均在40%以上,其中,植株总干重的遗传力最高(95.73%)。利用9 329个SNP标记进行关联分析,共检测到838个SNP标记位点与供试材料的14个性状存在显著关联(P≤0.001),分布在21条染色体上。有435个(51.91%)SNP标记位点仅在一个关联分析环境中被检测到;有403个位点至少在2个处理环境(包含均值环境)中被检测到与同一性状显著关联(稳定关联标记)。其中8个SNP标记位点至少在3个环境中被检测到。在4个环境下(包括均值环境)均检测到的稳定关联位点有2个:Kukri_c65481_121和tplb0025f09_1052,分别与植株总氮利用效率(total nitrogen use efficiency of plant,TNUE)和根系总氮利用效率(root nitrogen use efficiency,RNUE)显著关联;同时与至少6个性状(生物量及养分效率相关性状)显著关联的SNP标记位点共5个,分别位于1A、1B(3)和2A染色体上;根据小麦基因组注释及LD衰减水平,在同时定位了6个性状的5个SNP位点和2个多环境(4个环境)稳定关联的SNP位点的214 kb的基因组区域中共筛选候选基因84个,根据已知克隆氮效率基因的编码蛋白类型、候选基因功能注释信息及利用植物比较基因组学资源库蛋白序列同源比对分析,筛选到3个候选基因与生物量及氮效率相关。【结论】不同氮素处理显著影响小麦苗期生物量、氮效率相关性状及其相关QTL的表达,大多数SNP位点仅在1个氮素检测环境中被检测到,但也存在环境稳定性较强的位点。生物量及氮效率相关性状之间存在显著相关关系,并在一定程度上受到相同的QTL/基因控制。

【目的】植物根系对水分及营养的获取、作物的生长发育和产量的形成至关重要。挖掘小麦苗期根系性状显著关联的SNP位点，预测相关候选基因，为解析小麦根系建成遗传机制及选育具有优良根系构型的小麦品种奠定基础。【方法】以189份小麦品种组成的自然群体为供试材料，调查2种培养条件（霍格兰营养液和去离子水）下培育21 d的苗期根系总长度（TRL）、根系总表面积（TRA）、根系总体积（TRV）、根系平均直径（ARD）及根系干重（RDW）等5个根系性状，试验进行2次重复，同时结合小麦660K SNP芯片的分型结果进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。此外，通过序列比对、结构域分析和注释信息预测候选基因，并采用竞争性等位基因特异性PCR(kompetitive allele specific PCR,KASP)技术开发根系性状的分子标记。【结果】霍格兰营养液培养条件下的根系性状变异范围较大，根系整体粗短；而去离子水条件下的根系细长、侧根较多。选用贝叶斯信息与连锁不平衡迭代嵌套式模型（BLINK）、压缩式混合线性模型（CMLM）、固定随机循环概率模型（FarmCPU）以及混合线性模型（MLM）4个模型，结合2种培养条件下的根系性状进行全基因关联分析，共检测到95个与小麦苗期根系性状显著关联的QTL位点（P<10-3），其中，有18个QTL在2个条件下同时被检测到，分布在7A、1B、2B、3B、7B、1D、2D及3D染色体，可解释8.68%—14.07%的表型变异。筛选获得的显著性位点中，有4个与前人的研究相近或一致，其余为新发现QTL位点。对共定位的SNP进行单倍型分析，有10个SNP能够将供试材料分为2种单倍型，且单倍型间的根系性状具有显著差异，同时，基于这些SNP开发KASP标记，筛选到与根系总体积及根系干重相关的2个KASP标记（XNR7143和XNR3707）。进一步挖掘共定位SNP位点上下游区间内的基因，筛选到12个可能与根系发育相关的候选基因，其中，TraesCS7A02G160600编码酰基载体蛋白合成酶，参与根系脂肪酸的合成；TraesCS1B02G401800编码突触融合蛋白，对植物重力向性具有重要作用；TraesCS7B02G417900编码醛脱氢酶，参与脱落酸的合成，从而调控作物根系发育。【结论】小麦根系性状在不同基因型间差异显著，在2个条件下同时检测到18个显著QTL位点，开发了2个根系分子标记（XNR7143和XNR3707），并筛选出12个与根系性状相关的候选基因。

【目的】通过分析陕A群和陕B群选育自交系组配的杂交种产量，评估自交系的配合力，并开展以产量和配合力为目标性状的全基因组关联分析，挖掘产量及其配合力的关联位点，为陕A群和陕B群选育玉米自交系的改良及育种中的应用提供依据。【方法】基于NCⅡ遗传设计，以陕A群和陕B群选育的85份优良玉米自交系为亲本，构建包含246份F1的杂交种群体，在3个环境下进行产量测试，并评估产量的一般配合力和特殊配合力；利用6H90K芯片进行亲本基因型检测，获得63 879个高质量SNP标记，并进行群体遗传特征分析，在杂交种群体推测出高质量SNP标记55 951个，采用加性模型和非加性模型对杂交种产量、一般配合力和特殊配合力开展了全基因组关联分析，并基于B73参考基因组对显著关联SNPs内的基因进行挖掘和功能注释。【结果】3个环境下的产量表现符合正态分布且变异广泛，产量广义遗传力为59.04%，环境效应显著；杂交种产量、一般配合力和特殊配合力三者之间均达到极显著相关性，杂交种产量与特殊配合力的相关性（r=0.95）大于与一般配合力的相关性（r=0.62）；陕A群与陕B群遗传特征具有一定差异，陕A群具有较高的一般配合力。全基因组关联分析分别检测到7、5和9个SNP与杂交种产量、一般配合力和特殊配合力显著相关（-log10(P)>3.86），其中4个SNP为杂交种产量和特殊配合力共定位，最终锚定了17个关联SNP。对不同性状关联位点的优势等位基因型分析发现，4个GCA关联SNP受加性效应控制，F1产量BLUE关联位点可分为4种表现形式，以显性效应为主，其杂合基因型为最优等位基因型或次优等位基因型。通过功能注释发现，候选基因在玉米生长发育和籽粒建成中特异表达，例如GRMZM2G165828、GRMZM2G057557均与玉米籽粒发育相关。【结论】一般配合力和特殊配合力共同影响杂交种的产量，特殊配合力效应影响更大；一般配合力和特殊配合力具有不同的遗传基础，可通过有利等位基因聚集提高一般配合力。在F1杂交种群体采用全基因组关联分析策略可开展配合力相关遗传解析，挖掘产量及其配合力相关遗传位点，可加速关联位点在分子育种中的应用。

【目的】利用‘鲁丽’ב红1#’亲本及杂交后代，开发苹果叶片性状竞争性等位基因特异PCR(kompetitive allele-specific PCR,KASP)标记，为苹果光能高效利用育种提供参考。【方法】以‘鲁丽’和I型红肉苹果‘红1#’及其134个杂交后代的幼嫩叶片为材料，调查叶片性状表型（包括叶片长度、宽度、叶绿素含量、花青苷含量、光合参数和叶绿素荧光参数等）数据。采用Illumina HiSeq 2500测序平台进行全基因组重测序，通过短序列比对软件将测序序列（reads）回贴到苹果参考基因组，利用GATK软件工具包检测单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNP）标记。【结果】‘鲁丽’和‘红1#’及其134个杂交后代重测序得到有效reads数分别为164 776 660、149 482 876和3 927 370 200。与苹果参考基因组比对率分别为98.77%、98.89%和97.79%。共检测到6 445 766个SNP。经过滤后获得94 208个特异性强，准确性高的SNP位点。对每个SNP进行KASP引物设计，最终开发了5 802个苹果全基因KASP标记。这些KASP标记的多态性信息含量（polymorphism information content,PIC）平均值为0.31,PIC大于0.35的占30.13%。Simpson遗传多样性指数在0.01—0.67，平均每个位点遗传多样性指数为0.53。观测杂合度平均值为0.32。KASP标记所在基因的KEGG功能聚类分析显示，“叶酸介导的一碳代谢途径”是差异基因富集最显著的途径。通过对‘鲁丽’ב红1#’杂交群体24个叶片相关性状进行表型调查，结果显示亲本‘鲁丽’和‘红1#’在叶片净光合速率、气孔导度（Gs）等性状的表型值均存在显著差异。杂交后代表型变异幅度较大，各性状分离广泛。随后对杂交群体叶片性状表型值与KASP标记基因型进行相关性分析，结合KASP标记注释，筛选得到21个与叶片大小、Gs和色素含量性状显著相关的KASP标记。【结论】利用‘鲁丽’和‘红1#’及其134个杂交后代全基因组重测序数据开发了5 802个苹果全基因组KASP标记，获得21个与叶片性状显著相关的KASP标记，为开展标记辅助苹果光能高效利用育种提供了理论参考。

【目的】研究2年生杜仲杂交子代苗期表型性状的变异情况,以揭示杜仲重要性状的遗传参数。【方法】以10个杜仲优良品种(或无性系)为亲本,按照析因交配设计进行控制授粉,根据2年生杜仲杂种苗的苗期表型性状测定结果,估算苗高、地径、叶面积、叶长、叶宽、叶长宽比、叶脉数目和叶柄长度的遗传参数。【结果】杜仲杂交子代苗高、地径、叶面积、叶长等性状在各家系间和家系内存在极显著差异;一般配合力效应在同一亲本不同性状间及同一性状不同亲本间存在明显差异,母本"小叶"各性状的一般配合力效应相对较大;不同家系各个性状的特殊配合力差异显著,21号家系("华仲2号×秦仲1号")苗高和地径的特殊配合力效应值最大,1号家系("小...

为了探讨黑素皮质素受体4(melanoeortin receptor-4,MC4R)基因在绵羊中的多态性以及多态位点对绵羊生长性状的影响,对湖羊MC4R基因进行扩增,测序后发现9个碱基置换,选择MC4R基因548位点处C/T的单碱基突变,建立CRSPCR-RFLP分析方法,并对6个绵羊群体(湖羊、东弗里生羊×湖羊(东湖杂交羊)、中国美利奴、Romney、中国美利奴×Romney和阿勒泰)共518个个体进行检测分析。结果表明:在阿勒泰、Romney、中国美利奴×Romney群体中仅检测到CC 1种基因型,在东湖杂交羊和中国美利奴的群体中检测到CC和CT 2种基因型,而在湖羊群体中检测到CC(0....

为分析簸箕柳木材材性与生长性状的相关性，我们以簸箕柳Ｆ１杂交群体为材料，对１０７个子代的地径、苗高、生物量大小进行了野外调查，测定了其木材基本密度，木材纤维素、半纤维素及木质素含量，统计结果表明：木材纤维素平均含量为５３．３２％，变异范围为４７．９１％～５６．６９％；木质素平均含量为１４．２５％，变异范围为１２．２８％～１６．４３％；半纤维素平均含量为１９．７１％，变异范围为１６．５２％～２３．１０％；木材基本密度为０．３９１ ５ ｇ·ｃｍ～（－３），变异范围为０．２４１ ６ ｇ·ｃｍ～（－３）～０．５０４ ４ ｇ·ｃｍ～（－３）。此外，杂交群体的平均地径为１１．４３ ｍｍ，变异范围为７．６４．．．