科研产出
中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
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2个小麦株高QTL位点验证及其对产量相关性状的效应分析
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】小麦株高决定了种植密度和抗倒性,对产量具有显著影响。本研究旨在利用不同背景的遗传群体材料验证前期发现的2个株高QTL位点,Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A,及其对产量性状的影响,以期为分子育种提供参考。【方法】2个重组自交系群体于2015-2016、2016-2017年种植于四川双流和四川什邡,F_2群体于2017年种植于四川双流,获得表型数据。通过竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)反应、35K和90K芯片分别对2个F_2群体,川麦42×川麦39重组自交系和川麦42×川农16重组自交系进行基因分型。比较携带不同基因型株系株高、穗长、穗粒数和千粒重的差异。【结果】在F_2群体中,Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A能显著增加株高7.75%和6.19%;在2个重组自交系群体中,Qph.cib-5A能增加株高(4.2%～10%)、穗长(4%～9.1%)和千粒重(2.5%～4.5%),而不影响穗粒数。Qph.cibb-7A在不影响穗粒数和穗长的前提下增加株高(3.3%～6.1%)和千粒重(2.5%～4%)。此外,当同时聚合Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A时对株高(7.4%～13.1%)和千粒重(4.7%～7.5%)的效应更加显著。【结论】本研究证实Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A对株高调控具有显著作用,同时对千粒重也会产生较大影响,因此该研究的结果以及开发的标记可应用于小麦育种和小麦调控株高遗传机制的解析。
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高产小麦品种川麦42产量性状QTL分析
《应用与环境生物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：解析骨干亲本产量性状分子模块对小麦品种分子设计与分子育种具有重要作用.以突破性高产小麦品种川麦42和川农16及其构建的127个重组自交系(RIL)群体(F10)为实验材料,分别于2014年和2015年在四川双流、什邡3个环境下种植,并测量千粒重、穗粒数等产量性状.利用Illumina公司的小麦90K SNP芯片对亲本和群体进行全基因组81 587个单核苷酸多态性分型.使用QTL Ici Mapping软件绘制遗传连锁图,并定位到一些控制产量性状的数量性状位点(QTL).结果显示:遗传图谱含8 580个SNP标记,全长3 147.1 c M,平均密度0.37 c M/标记.共定位到21个效应来自川麦42的产量性状QTL(解释表型变异>10%),分别位于1B、1D、2B、2D、3B、3D、4A、5A、5B、6B和7B,控制着株高、穗长、穗重、千粒重等性状,解释表型变异10.01%-23.07%.其中,1D、2B、5A、5B存在控制株高、籽粒面积、千粒重、穗长、穗重,并且在多个环境下均出现的QTL.此外,2B、5A、5B、7B上存在同时控制多个性状的QTL.这些研究结果可为深入了解骨干亲本川麦42产量性状遗传特性提供重要信息.
关键词： 小麦 产量性状 数量性状位点 遗传连锁图 分子标记
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水稻低氮胁迫下产量性状表现及相关QTL定位
《杂交水稻 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以中优早8号×丰锦籼粳交组合衍生的水稻重组自交系的167个株系及其亲本为材料,在正常施氮和不施氮2种处理下对其每穗总粒数、穗长、单株有效穗、结实率、千粒重和单株产量6个产量相关性状进行比较分析和相关QTL定位,结果表明,在不施氮条件下每穗总粒数、穗长、单株有效穗和单株产量可作为水稻耐低氮材料的筛选指标;在2种氮处理下共定位到11个产量相关性状QTL,表型贡献率为3.84%~22.47%,其中2个QTL在2种氮水平下同时检测到。此外,还定位到2个氮肥农学利用效率QTL,表型贡献率分别为7.54%和6.67%。
关键词： 水稻 低氮胁迫 产量性状 氮肥农学利用效率 数量性状位点 定位
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杂交籼稻骨干保持系岗46B稻谷粒形及垩白的QTL分析
《中国水稻科学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：利用籼稻保持系骨干亲本岗46B与美国水稻品种Lemont多次回交培育的低垩白、窄粒株系K1075与岗46B构建F2群体,对稻谷粒长、粒宽、长宽比、粒厚、百粒重和垩白粒率进行数量性状位点(QTL)分析。6个性状在F2群体中均呈正态连续分布,属于典型的数量性状。除粒长与百粒重间没有显著相关性外,其他性状间均存在显著的正相关或负相关。采用SSR标记构建遗传连锁图,通过复合区间作图法共检测到14个控制稻谷粒形和垩白的QTL,包括2个控制粒长的QTL(qGL2和qGL5),2个控制粒宽的QTL(qGW5和qGW8),5个控制长宽比的QTL(qLWR2、qLWR5、qLWR6、qLWR8和qLWR12),1个控制粒厚的QTL(qGT5),1个控制百粒重的QTL(qHGW5)和3个控制垩白粒率的QTL(qPGWC5、qPGWC6和qPGWC8)。在这些位点中,岗46B等位基因增加粒宽、粒厚、粒重和垩白粒率,减小粒长和长宽比。控制粒宽、粒厚、粒重、垩白粒率和长宽比的主效QTL均位于第5染色体RM17990-RM18004-RM18068区间,这一结果与仅选择极端表型单株,采用连锁及连锁不平衡方法(LD)获得的结果一致。
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高粱重要抗性性状的基因定位研究进展
《福建农业学报 》 2012
摘要：抗病性是高粱遗传改良的主要目标,是高粱高产、优质的重要保证。近年来,随着分子生物技术的进步,高粱基因组研究得到迅速发展,大量重要的抗性性状基因被定位于相应的高粱遗传连锁图上,这为高粱抗性机制的生理研究、抗性基因的克隆、分子标记辅助选择、有利基因的定向转移及基因聚合奠定了基础。本文综述了高粱抗旱性QTL、抗病性基因、抗虫性基因、抗寄生草及耐寒性基因定位的研究进展,探讨抗性基因定位存在的问题及其有效利用,展望了高粱抗性基因定位在高粱遗传育种研究中的应用前景。
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不同生态环境条件下小麦籽粒灌浆速率及千粒重QTL分析
《作物学报 》 2008 北大核心 CSCD
摘要：以142个和尚麦/豫8679的F7:8重组自交系及其亲本为试验材料,分析了籽粒平均灌浆速率、最高灌浆速率及千粒重在北京(2006,2007)、安徽合肥(2007)和四川成都(2007)4个生态环境下的性状表现,并利用已构建的含有170个SSR标记和2个EST标记的遗传图谱,对这3个性状进行了QTL定位分析。共检测到54个QTLs,涉及小麦1A、1B、2A、2D、3A、3B、3D、4A、4D、5A、5B、6D和7D染色体。其中,17个与平均灌浆速率相关,可解释表型变异的7.17%～ 20.83%;16个与最高灌浆速率相关,可解释表型变异的6.31%～ 15.95%;21个与千粒重相关,可解释表型变异的4.36%～ 16.80%。另外,在1A、1B、2A、3B、4D、6D和7D染色体上发现10个涉及"一因多效"或紧密连锁位点的基因组区段,有助于了解籽粒灌浆和籽粒产量相关性状的遗传基础。
水稻柱头性状的遗传研究进展
《种子 》 2008 北大核心 CSCD
摘要：水稻柱头性状影响不育系繁殖与杂交稻制种产量。本文就柱头长、柱头外露率等性状的遗传研究进行了综述。研究表明柱头外露性是受细胞核控制的数量性状;柱头外露率的广义遗传力高,其基因的表达受水分胁迫的影响并存在基因间互作;花柱长,柱头长和柱头宽的广义遗传力均较高;通过选择高柱头外露率的保持系可选育出高异交率的不育系。
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