叶绿素是光合作用主要色素,叶绿素含量的高低和动态变化直接影响水稻穗部籽粒产量的形成。以典型直立穗粳稻品系沈农0530-9和大穗型高产籼稻北陆129杂交衍生的F2和F2∶3群体为试材,对不同生育时期叶绿素含量与穗部性状进行QTL(quantitative trait loci)分析。与直立穗粳稻沈农0530-9相比,高产籼稻北陆129不同生育时期均具有较高的叶绿素含量,且生育中后期叶绿素降解较为缓慢;不同生育时期亲本和遗传群体的叶绿素含量存在明显动态变化特征,叶绿素含量与穗部性状存在明显相关性,其中抽穗期和成熟期的叶绿素含量与穗部性状关系最密切。共检测到26和25个控制不同生育时期叶绿素含量和穗部性状相关的QTL,分布在1～11号染色体上;叶绿素含量与穗部性状相关QTL位点具有明显的遗传重叠和相对独立遗传特性,分布于第1、2、3、6和7号染色体上的QTL簇在控制叶绿素含量和穗部性状方面具有明显的遗传重叠效应,5个染色体区域包含22个相关的位点,占QTL总数44.0%,其他QTL位点遗传相对独立,其中位于第3染色体R3M10～RM6676区域和第6染色体RM587～RM19660区域具有明显的遗传多效性,不同生育时期的叶绿素含量和穗粒性状的遗传重叠效应较为明显;第2染色体RM1347～RM6247区域的qCJ2a、qCH2a、qCM2、qCD2、qTGW2、qGN2、qPW2和qSSR2是一个新的影响叶绿素含量和穗粒性状的多效性主效QTL,暂将其命名为qCHY2,该区域来自沈农0530-9的增效等位基因对生育中后期叶绿素含量具有明显的降低效应,具有明显降低穗粒数和籽粒充实性状的效应。研究结果进一步阐明了叶绿素含量和穗部性状间存在相互独立与相互依赖两种遗传关系,也为相关主效QTL簇的精细定位和功能解析奠定基础。

研究的主要目的是通过QTL分析对水稻叶片叶绿素含量进行遗传剖析。应用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其含207个分子标记的连锁图谱。分别在2002年和2003年考察亲本和重组自交系群体剑叶、倒二叶、倒三叶叶绿素a和b的含量,采用QTLMapper1.6统计软件进行QTL定位、上位性分析及其与环境的互作效应分析。在4个标记区间共检测到控制不同叶位叶绿素a、b含量的8个QTL,单个QTL的表型变异贡献率为1.96%～9.77%,其中2个QTL与环境之间存在显著互作;检测到9对影响叶绿素a、b含量的加性×加性上位性互作,其中1对具有显著的上位性×环境互作效应。与该群体产量性状...

利用由籼稻品种七山占与粳稻品种秋光杂交构建的一个包含162个株系(F10)的重组自交系群体,及其相应的包含122个SSR标记的遗传图谱,采用区间定位方法,对控制水稻孕穗期剑叶叶绿素含量的QTL进行定位分析。共检测到22个与孕穗期叶绿素含量有关的QTL,分别位于第3、7、10和12染色体上,包括对6个叶绿素a含量QTL、5个叶绿素b含量QTL、5个类胡萝卜素含量QTL和6个总叶绿素含量QTL,单个QTL对性状表型贡献率为7.4%～14.6%。

采用Nipponbare(粳)/Kasalath(籼)//Nipponbare(粳)杂交衍生的98个株系所组成的回交重组自交系群体(backcross recombinant inbred lines,BILs)为试验材料,在生育前期(苗期-孕穗期),对水稻倒1叶和倒2叶的叶绿素含量进行数量性状基因位点(quantitative trait loci,QTL)分析,结果表明:共检测到12个非条件QTL和3个条件QTL,分布在第1,3,4,5,6和12号染色体上,单个QTL贡献率10.62%～34.41%之间。在苗期检测到的QTL位点相对较多,其中在第4号染色体上检测到一个从苗期到拔节期持续表达...

用 Asominori/IR2 4重组自交系 (RIL )为材料 ,对控制稻米直链淀粉含量和籼粳分化度的 QTL进行了分析。检测到了 5个控制直链淀粉含量的 QTL(Am1～ Am5) ;分别位于第 1,7,8,9,12染色体上 ;贡献率分别为 16 .6 % ,13.2 % ,17.1% ,13.2 % ,14.6 % ;Am1,Am3,Am5的遗传正效应等位基因来源于 IR2 4 ,Am2 ,Am4的遗传正效应等位基因来源于 Asominori。同时检测到了 5个控制籼粳分化度的 QTL(Ij1～ Ij5) ,分别位于第 1,2 ,11染色体上 ;贡献率分别为 2 1.9% ,2 1.4 ...

【目的】定位控制油菜叶片叶绿素含量的QTL，鉴定QTL区间的候选基因，为油菜高光效品种选育提供理论参考。【方法】在2种生态环境测定KN DH 群体348份品系叶绿素含量性状，结合KN高密度遗传连锁图进行叶绿素含量QTL定位和QTL区间候选基因鉴定。【结果】 在2个生态环境初步鉴定到34个叶绿素含量显著性QTLs，QTL区间整合获得31个叶绿素含量consensus QTLs，其中3个QTLs至少在2个种植环境鉴定到。2个QTL cqCC.A7-3和cqCC.A7-5在冬性和春性生态环境都能够鉴定到，属于冬性和春性环境稳定表达QTL；cqCC.A1-4在冬性生态环境中鉴定到，属于叶绿素含量性状的主效QTL。油菜叶绿素含量QTL置信区间共鉴定到66个潜在候选基因，其功能主要涉及叶绿素的生物合成和降解、光合作用中的光信号和电子传递，包括BnaA01g14880D（ACD1-LIKE）、BnaA07g29990D（AtWSCP）、BnaA01g22670D（LHCA3）、BnaC08g43200D（PSAO）、BnaC06g28800D (FTSH1) 和BnaC08g19460D (SAUL1)等。【结论】控制油菜叶绿素含量的QTL定位及其候选基因鉴定可为油菜叶绿素调控基因的精细定位、遗传基础解析以及油菜高光效育种提供基因资源和理论依据。

【目的】挖掘新的控制水稻叶绿素含量的相关位点和基因,为水稻叶绿素含量的遗传机制研究提供理论基础。【方法】利用剑叶叶色存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交构建的包含186个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RIL群体重测序,构建了包含12 328个Bin标记的高密度遗传图谱。RIL群体及亲本分别于2011和2020年正季在江苏省农业科学院种植。抽穗后第3天使用叶绿素仪测定剑叶SPAD值。使用IciMappingv3.4软件完备区间作图法,对控制水稻抽穗期剑叶叶绿素含量的QTL进行鉴定。利用便携式光合仪测定RIL群体中20个SPAD极端株系的水分利用效率、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率等光合作用参数。【结果】2年共检测到19个抽穗期剑叶叶绿素含量相关QTL,分别分布在除第8、9和10染色体外的其他9个染色体上。单一QTL贡献率为3.09%—13.13%,LOD值为2.74—14.08。通过物理位置比对,发现其中10个QTL与前人定位到的叶绿素含量相关位点在相同或邻近区域。qCHL2-1和qCHL5-1 2年均被检测到,表现出较强的稳定性。qCHL2-1位于第2染色体的7.63—7.71 Mb处,2年LOD值分别为14.08和7.93,贡献率分别为13.13%和7.94%。qCHL5-1位于第5染色体的23.44—23.49 Mb处,2年LOD值分别为4.31和3.76,贡献率分别为3.57%和4.82%。结合功能注释和亲本间序列分析,分别在qCHL2-1和qCHL5-1染色体区间内找到2个与剑叶叶绿素含量相关的基因Os02g0236000和Os05g0476700。这两个基因的核苷酸序列在两亲本间均存在差异。Os02g0236000编码水稻天冬氨酸氨基转移酶(AAT1),是水稻氮代谢途径中的重要酶,与蛋白质及氨基酸含量有关。Os05g0476700编码叶面斑点相关蛋白,推测与叶片颜色有关。根据AAT1在CDS+273 bp有无突变对RIL群体进行等位型分类。在20个SPAD极端株系中,AAT1不同等位型株系的剑叶SPAD值和水分利用效率、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率等光合作用指标均存在显著差异。【结论】共检测到19个控制水稻抽穗期剑叶叶绿素含量QTL,鉴定了2个稳定存在的QTL——qCHL2-1和qCHL5-1,在这两个QTL区间筛选到2个可能调控水稻抽穗期剑叶叶绿素含量的基因。其中1个AAT1(Os02g0236000)不同等位型的光合作用参数在20个极端SPAD株系中存在显著差异,推测其为最可能的候选基因,可用于后续剑叶叶绿素调控基因的功能研究。

穗部性状与水稻品种的丰产潜力密切相关,而抽穗期是决定水稻品种能否在一个地区种植的决定因素,了解穗部性状和抽穗期的遗传基础及其与产量性状的关系,对水稻高产育种具有重要意义。以粳稻笹锦和籼稻北陆129杂交、回交衍生的回交重组自交系(BILs)群体为试验材料,对抽穗期和穗部相关性状进行QTL分析。结果表明,抽穗期和穗粒数在亲本间存在显著的差异,且抽穗期与结实率间存在显著负相关。检测到8个控制抽穗期的QTL,其中qHD3、qHD7和qHD8在2年中都被检测到,贡献率介于7.03%27.48%之间,具有较强的延长抽

【目的】了解大气CO_2浓度升高对水稻穗部性状遗传表达的影响,为今后合理筛选育种材料提供依据。【方法】以粳稻Asominori与籼稻IR24所衍生的染色体片段置换系(CSSLs)为材料,在已构建的染色体置换系遗传图谱的基础上,对比分析水稻穗部性状在FACE(约570μmolCO_2·mol-1)和正常大气CO_2浓度(约370μmolCO_2·mol-1)下的变化及其LOD≥3.0时的数量性状位点(QTL)。【结果】FACE下,Asominori和IR24的穗长、一次枝梗数、每穗总粒数、瘪粒数、结实率和着粒密度的表型值均高于对照;而Asominori和IR24所衍生的CSSLs的穗部性状对CO...

为了探讨籼粳稻杂交后代穗部性状表现规律,为综合亚种优点充分利用亚种间优势提供理论依据,分析了典型籼粳稻杂交后代穗部性状的变异及其相互关系,并依穗型指数分类比较穗部性状差异。试验结果表明:穗部性状在F1代多表现超亲优势,F6代呈现连续变异,出现很多超亲值和中间性状。穗粒重由3个主成分决定,粒数因子、穗型因子和粒重因子分别贡献了45.49%,17.6%和12.22%,穗长有使粒数增多、粒重增加的趋势。RIL群体内绝大多数株系穗型属于中、下部优势型,结实率等穗部性状在不同穗型的分布既有交叉又有重合。因此籼粳稻杂交可以创造大量变异,其后代具有较强的杂种优势,可以实现穗部性状的重新组合,群体内多数株系穗...

为了了解水稻叶片厚度对SPAD(土壤、作物分析仪器开发)值与叶绿素含量相关性的影响,通过研制厚度补偿式叶绿素仪和测定不同生育时期各20株水稻的叶片厚度、SPAD值和叶绿素含量,并分析水稻叶片经过厚度补偿前后SPAD值与叶绿素含量的相关性。结果表明:水稻叶片SPAD值在厚度补偿前后均与叶绿素含量呈显著相关,厚度补偿后的SPAD值与叶绿素含量的相关系数及显著性均得到提高,经过厚度补偿可以一定程度的消除叶片厚度差异带来的影响,且更能准确反映水稻不同生育时期叶绿素含量的变化趋势。

以水稻１１０３ｓ和亲本８９０２ｓ为材料，研究在降温条件下植株间断失绿性状表达过程中叶绿体蛋白质谱带、蛋白质含量与蛋白酶活性、光合作用变化。结果表明，在降温条件下，随性状表达１１０３ｓ的叶绿素含量下降，叶绿素ａ／ｂ值上升；在叶绿体蛋白质谱带中，２０ＫＤ、２５ＫＤ、５０ＫＤ等主带含量减少。从同一叶片性状表达的绿区与黄区叶绿体蛋白质比较看，黄区缺少１８ＫＤ，这说明同一叶片不同区域叶绿体蛋白质低温反应不同，从而造成蛋白质降解也不同，这是间断失绿性状表达的基础。从降温结束到性状表达（约２ｄ～３ｄ），叶片蛋白质含量下降与蛋白酶活性提高呈显著负相关；当性状逐渐消失时，蛋白质含量与叶绿素含量同步增长。据此认为...

以籼稻七山占(Qishanzhan)和粳稻秋光(Akihikari)杂交衍生的重组自交系群体为材料,对穗长、穗重、颖花数等11个穗部性状进行数量性状基因定位(quantitative trait loci,QTL)分析。采用完备区间作图法,共检测到14个控制穗部性状的QTL,包括2个穗长QTL,1个穗重QTL,2个一次枝梗数QTL,2个二次枝梗数QTL,2个颖花数QTL,3个结实率QTL,1个千粒重QTL和1个着粒密度QTL,它们分布于第1,3,4,5,6,7,11,12号染色体上。进一步分析发现,控制穗部性状的QTL多分布在第1号染色体上,数量占总数的40%以上,表明1号染色体相关基因的表达...

以粳稻Sasanishiki和籼稻Habataki杂交衍生的回交重组自交系群体为试验材料,对叶片性状进行数量性状基因位点(QTL)进行分析。共检测到14个QTL,包括叶长、叶宽、叶面积的QTL各3个和叶厚QTL 5个,分布在第1,2,5,6,7,11和12号染色体上,贡献率在8.65%～24.45%之间。在第6号染色体上检测到1个QTL聚集区段(R566B-R1888),该区段存在着同时控制剑叶和倒二叶叶宽及叶面积的位点,贡献率均超过16.00%。相关分析表明,叶长、叶宽与叶面积之间存在极显著正相关,而与叶厚相关性没有达到显著性水平;进一步分析发现,控制叶片厚度的QTL位点与控制叶长、叶宽和叶...

对5个抗早衰能力有明显差异的籼稻恢复系灌浆中后期上3片功能叶的相对叶绿素含量(SPAD值)进行测定,分析了叶绿素含量及其变化趋势与谷物产量的关系。结果表明,水稻灌浆中后期各功能叶中叶绿素含量与单穗粒重关系最为紧密,但相关性未达显著水平;抽穗后15～20 d之间,剑叶和倒二叶中叶绿素降解速率与单株粒重呈分别呈显著和极显著负相关,而倒三叶中叶绿素降解速率与单株粒重相关程度较低,育种上选择抽穗后15～20 d期间剑叶和倒二叶叶绿素降解速率较慢的恢复系作为父本将有利于提高杂交水稻的籽粒产量。