科研产出
利用岗46B/A232RILs群体定位籼稻粒形和粒重的QTL
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本研究利用岗46B/A232构建的重组自交系(F10)176个家系为作图群体,运用QTL Ici Mapping4.0软件对2016和2017年RIL群体的粒形性状和千粒重性状进行QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,两年共检测到28个粒形和粒重QTL,分别分布在第1、第2、第3、第4、第5、第6、第8、第9和第12染色体上。其中粒长相关QTL 10个,贡献率为4.90%~31.96%;粒宽相关QTL 6个,贡献率为3.38%~48.76%;谷粒长宽比相关QTL 9个,贡献率为5.70%~30.32%;粒厚相关QTL 6个,贡献率为6.06%~34.09%;千粒重相关QTL6个,贡献率为6.94%~21.22%。本研究中,有9对QTL两年均在同一位置被检测到:3对粒长QTL,1对粒宽QTL,1对谷粒长宽比QTL,2对粒厚QTL和2对千粒重QTL,说明他们受环境影响小,能稳定表达,可用于水稻分子标记辅助育种。第5染色体上RM1089~RM18119区间上稳定检测到控制粒长、粒宽、谷粒长宽比、粒厚和千粒重QTL,多数染色体的多处区段上均检测到一因多效性。
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水稻粒厚主效位点qGT8精细定位和候选基因分析
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】在已鉴定的稻谷粒长、粒宽和粒厚QTL的基础上,对控制粒厚的主效QTL进行精细定位和候选基因分析,以解析川106B(C-106B)细长粒形的遗传基础,为进一步通过分子技术改良其产量水平提供科学依据。【方法】以细长粒形的优质籼稻保持系川106B与籽粒较宽厚的籼稻保持系川345B(C-345B)杂交,构建包含182个单株的F_2群体,采用QTL Catographer v2.5软件基于复合区间作图法发掘与稻谷粒形性状相关的QTL;进一步从BC_3F_2群体筛选隐性单株(稻谷厚度较薄)对粒厚主效QTL(qGT8)进行精细定位,并对候选基因进行测序和荧光定量PCR分析。分别构建qGT8位点携带川106B等位基因的近等基因系(NIL-gt8~(C-106B))和携带川345B等位基因的近等基因系(NIL-GT8~(C-345B))并调查其稻米外观品质及产量性状。【结果】川106B和川345B的粒长、粒宽和粒厚表型存在显著差异。利用F_2群体检测到2个粒长QTL、3个粒宽QTL和3个粒厚QTL,其中,位于第7染色体区间RM21892—RM3589的粒长主效QTL(qGL7)可解释粒长变异的68.23%,川106B等位基因在该位点可增加粒长0.47 mm。控制稻谷粒宽和粒厚的主效QTL(qGW8和qGT8)位于第8染色体上相同区间RM6070—RM447,分别解释相应表型变异的26.48%和34.89%,增加粒宽或粒厚的等位基因均来自于川345B。利用1 732个BC_3F_2隐性单株,将粒厚主效位点qGT8精细定位在标记SG930和SG950间的11.2 kb区段,该区段仅包含1个注释基因LOC_os08g41940(OsSPL16)。对该基因测序分析发现,川106B和川345B在起始密码子ATG上游2 kb区段存在7个差异位点,在编码区有5个多态性位点,其中,川106B在第3外显子插入2 bp(c.1006_1007插入CT)引起移码突变,且位于qGT8的OsmiR156结合位点,推测为川106B籽粒厚度变薄、宽度变细的关键位点。实时荧光定量PCR分析发现,qGT8在幼穗中表达量较高,且在川106B和川345B中的表达方式相似,表达量在1—8 cm长幼穗发育时期随幼穗发育逐渐增加,8 cm时达到最高,之后随幼穗发育逐渐降低,但2个亲本在各时期的表达水平存在差异。近等基因系NIL-GT8~(C-345B)的粒厚、粒宽、千粒重、单株产量和垩白粒率显著高于NIL-gt8~(C-106B),而粒长、透明度、株高、单株有效穗数、穗长、每穗实粒数、结实率和播抽期与NIL-gt8~(C-106B)相当。【结论】控制粒长的主效QTL(qGL7)位于第7染色体区间RM21892—RM3589,控制粒宽和粒厚的主效QTL位于第8染色体的相同区间RM6070-RM447。粒厚主效QTL(qGT8)被精细定位在仅包含GW8的片段上,是控制粒形和产量的关键基因,但在近等基因系中高粒重与高垩白紧密连锁,表明该位点存在高产与外观品质改良的矛盾。
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不同生态区籼粳稻杂交后代碾磨和外观品质分析
《沈阳农业大学学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用粳稻秋光(程氏指数22)和籼稻七山占(程氏指数7)正反交,分别在华南籼稻区广东(N23°08',E113°14')、西南籼稻区四川(N31°07',E104°22')、长江中下游籼粳交错区上海(N31°14',E121°29')和东北粳稻区辽宁(N41°48',E123°25')同时构建重组自交系(RIL),测定不同生态区RIL程氏指数、碾磨品质和外观品质性状,分析籼粳稻杂交后代碾磨品质和外观品质差异及其与生态条件、籼粳属性及稻谷粒形的关系。结果表明:4个生态区RIL大部分株系为中间类型(偏籼型或偏粳型),四川、广东、辽宁、上海中间类型比例依次为86.84%、81.45%、82.82%和72.45%。不同生态区间绝大多数品质性状差异达到显著水平,籼粳类型间仅部分地区糙米率和白度值差异达显著水平。千粒重与稻谷粒长、粒宽大多呈显著正相关,而与长宽比呈显著负相关,除上海外糙米率与稻谷粒长极显著负相关,四川和广东地区糙米率与稻谷长宽比显著负相关;整精米率与稻谷粒长负相关(广东没有达到显著水平),与稻谷长宽比相关不显著(除上海外)。垩白粒率与稻谷粒宽显著正相关,与稻谷粒长和长宽比有负相关趋势,但是相关程度低于粒宽。总体上籼粳稻杂交后代品质性状有辽宁和上海优于四川和广东,生态区间差异大于籼粳类型间差异的趋势。整精米率主要受稻谷粒长影响,垩白粒率更偏向由稻谷粒宽决定,长宽比对二者的作用有所降低,粒形与品质性状的关系较育成品种变得更为复杂,生产上粳稻品质性状优于籼稻的遗传、生态机制还有待深入研究。
关键词： 水稻 籼粳稻杂交 重组自交系 生态环境 粒形 碾磨品质 外观品质
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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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生态环境及选育方式对籼粳稻杂交后代谷粒形状的影响
《杂交水稻 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：以两个典型的籼粳交F2群体(A:中优早8号/丰锦,B:七山占/秋光)为试材,分别在辽宁、四川、上海和广东种植,研究生态环境及选育方式对籼粳稻杂交后代谷粒形状的影响。结果表明,两群体粒形的次数分布均接近正态分布,表现数量性状遗传特点,育种者可以从中选择出具不同粒形的品种。生态环境对粒形有极显著的影响。上海和广东的谷粒长宽比大,辽宁和四川的谷粒长宽比小。与辽宁和四川相比,上海和广东的粒长显著增加,而粒宽变化不显著。单粒传、系谱法和混合法三种选育方式对粒形影响不显著。即使籼粳稻杂交育种的方法得到广泛应用,育种者若仅按高产目标去选择而不是刻意选择粒形性状,南方稻区仍以长粒形品种为主,北方稻区仍以短圆粒形品种居多。
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