王智权[1]2010年在《利用染色体片段置换系剖析水稻籼粳亚种间产量相关农艺性状杂种优势的遗传基础》文中认为水稻(Oryza sativa)是世界主要粮食作物之一,在世界上一百二十个国家和地区广泛栽培种植,全球一半以上的人口以稻米为主食,而在中国有60%以上的人口以稻米为日常生活的主食。随着人口的不断增长以及可利用耕地面积的逐年减少,粮食安全问题日益严峻,因此提高水稻产量显得尤为重要。其中,水稻杂种优势利用是增加稻谷产量的重要途径之一。近百年来,杂种优势遗传机理的研究水平一直落后于对其在生产上的利用程度,这种杂种优势理论研究滞后于生产实践的局面势必影响杂种优势在现实中的进一步大规模利用。研究水稻的杂种优势形成机理,不仅对水稻杂交种的选育具有重要的指导意义,同时,水稻作为单子叶植物基因组研究的模式植物,将为研究禾谷类作物杂种优势理论提供模式借鉴。因此,广泛开展水稻杂种优势遗传基础的研究和探讨具有十分重要的理论价值和现实意义。水稻籼／粳亚种间的杂种优势强于籼/籼或粳/粳亚种内的杂种优势,利用籼粳亚种间杂种优势是进一步提高水稻单产的重要技术策略。本研究利用来自日本的典型粳稻品种Asominori和国际水稻所(IRRI)育成的典型籼稻品种IR24为双亲构建的互为受体(遗传背景)和供体(置换片段)的两套染色体片段置换系群体及其与各自对应背景亲本杂交构建的两套杂种F1群体共四套材料,在两年两点四个环境(2007、2008年南京和南昌)对水稻籼粳亚种间组合产量构成性状和穗形相关性状等与产量密切相关的农艺性状进行了杂种优势的研究,利用SSR标记重新构建的染色体片段置换系基因型图谱检测产量相关农艺性状增(减)效杂种优势位点(Heterotic loci, HL),并通过利用染色体片段置换系群体检测到的具有加性效应的QTL和对应杂种F1群体检测到的具有显性效应的QTL之间的加显性效应剖析了产量相关农艺性状杂种优势形成的遗传基础。主要研究结果如下：1、利用SSR标记重新鉴定了以Asominori为受体亲本,IR24为供体染色体片段置换系(简称AIS)和以IR24为受体亲本,Asominori为供体的染色体片段置换系(简称IAS)的基因型。利用全基因组筛选到的137个SSR多态性标记构建了AIS置换系基因型图谱和132个SSR多态性标记构建了IAS置换系基因型图谱,获得了QTL分析所需要的室内分子标记数据。2、两套染色体片段置换系大部分农艺性状表现出明显的超亲分离现象；各农艺性状杂种优势均表现出变幅极大的分离,但不同农艺性状杂种优势的表现程度不一；不同农艺性状年度间均表现出显著差异,部分性状基因型与环境显著互作。3、无论是高值亲本,还是低值亲本,都包含有对性状表现型起增效或者起减效作用的等位基因；这些数量性状位点分散在双亲的基因组中,个别区段有连锁。4、采用基于逐步回归和极大似然比估计相结合的完备区间作图法,利用QTL IciMapping软件为检测平台,以经验阈值LOD≥3.0作为判断产量相关农艺性状杂种优势QTL存在与否的标准,对8个产量相关性状杂种优势效应进行了QTL定位。在四个环境中利用AIS和IAS对应杂种F1群体,分别定位了83个和53个与产量构成性状相关的增(减)效杂种优势标记位点。其中AIS对应杂种F1群体中发现13个标记位点能在多个环境重复检测到,有些位点能同时影响多个性状的表现,位于第5和7染色体上的RM267和RM82标记位点杂合状态下减少杂种F1代单株产量、每穗实粒数和结实率RM82标记位点还同时增加杂种F1代单株库容和株高。来自第2染色体上的RM5390标记位点杂合状态下能同时增加单株产量、每穗实粒数和结实率的表现。来自第4和6染色体上的RM252和RM217标记位点杂合状态下降低杂种F1的株高。IAS对应杂种F1群体中只发现1个标记位点能在多个环境重复检测到,来自第1染色体上的RM488标记位点杂合状态下增加杂种F1的株高。从HL效应的方向来看,AIS对应F1群体中检测到39个增效位点,占总位点数的46.99%；IAS对应F1群体中检测到22个增效位点,占总位点数的41.51%；两套F1群体还分别检测到44个和31个减效位点,这些减效位点主要集中在单株产量、每穗实粒数和结实率等与籼粳不育基因密切相关的性状,通过广亲和材料的应用或者染色体片段置换技术可以消除减效位点的负向效应。5、利用AIS和IAS对应杂种Fl群体四个环境中的田间表型数据结合QTL分析软件,分别定位了40个和22个与穗形性状相关的增(减)效杂种优势标记位点。其中AIS对应杂种F1群体中发现2个增(减)效杂种优势标记位点能在多个环境重复检测到,来自第8染色体上的RM284标记位点能增加杂种F1的穗长,来自第8染色体上的标记位点RM331能增加杂种F1的一次枝梗数；IAS对应杂种F1群体中未发现能在多个环境重复检测到的增(减)效杂种优势标记位点。两套群体在第8染色体上检测到相同的杂种优势标记位点RM284,杂合状态下都表现增加杂种F1的穗长性状。从HL效应的方向来看,AIS对应F1群体中有27个增效位点,占总位点数的67.50%；IAS对应F1群体中有12个增效位点,占总位点数的54.55%；两套F1群体还分别检测到13个和10个减效位点。育种过程中可根据不同育种目标灵活利用穗形相关性状增(减)杂种优势位点来改良穗形性状。6、利用AIS及其对应F1群体在四个环境分别检测到99个和79个与产量性状相关的加性与显性效应的QTL,其中具有加性效应的QTL分布在全部12条染色体上具有显性效应的QTL分布在除了Chr.9和Chr.11外的10条染色体上。而利用IAS及其对应F1群体在四个环境分别检测到116个和125个与产量性状相关的加性与显性效应的QTL,其中加性与显性效应的QTL都分布在全部12条染色体上。通过产量构成性状QTL的显性效应值D和加性效应值A的比值(平均显性度,|D/A|)分析,发现粳稻背景下共有52个QTL表现超显性效应,约占全部QTL的34.44%；61个QTL表现部分显性效应,约占全部QTL的40.40%；22个QTL表现显性效应,约占全部QTL的14.57%；16个QTL表现加性效应,约占全部QTL的10.60%；籼稻背景下,共有61个QTL表现超显性效应,约占全部QTL的33.70%；69个QTL表现部分显性效应,约占全部QTL的38.12%；32个QTL表现完全显性效应,约占全部QTL的17.68%；19个QTL表现加性效应,约占全部QTL的10.50%。因此,可以看出,QTL的超显性效应和显性效应(主要是部分显性)可能是水稻产量构成性状杂种优势形成的重要原因。7、利用AIS及其对应F1群体在不同环境中分别检测到52个和55个与穗形性状相关的加性与显性效应的QTL,其中具有加性效应的QTL分布在除了第9和11染色体外的10条染色体上,具有显性效应的QTL分布在除了第5,9和11染色体外的9条染色体上。而利用IAS及其对应F1群体在不同环境中分别检测到75个和62个与穗形性状相关的加性与显性效应的QTL,都分布在于12条染色体上。通过穗形相关性状QTL平均显性度(|D/A|)的比较分析,发现粳稻背景下共有18个QTL表现超显性效应,约占全部QTL的21.95%;45个QTL表现部分显性效应,约占全部QTL的54.88%；11个QTL表现显性效应,约占全部QTL的13.41%；8个QTL表现加性效应,约占全部QTL的9.76%；籼稻背景下,共有26个QTL表现超显性效应,约占全部QTL的24.76%；47个QTL表现部分显性效应,约占全部QTL的44.76%；18个QTL表现完全显性效应,约占全部QTL的17.14%；17个QTL表现加性效应,约占全部QTL的16.19%。因此,可以看出,QTL的显性效应(主要是部分显性)可能是水稻穗形相关性状杂种优势形成的重要原因。8、从产量相关农艺性状杂种优势位点以及加性和显性效应的QTL在染色体上的分布来看,发现在第1,2,3,4,6,7,8,9和12染色体上存在QTL的“簇状”分布现象,并对QTL簇与产量相关农艺性状的遗传关系进行了分析,发现各相关农艺性状普遍存在QTL的多效性,因此认为QTL的多效性可能是产量相关农艺性状以及杂种优势的遗传基础之一
严建兵[2]2003年在《玉米杂种优势遗传基础及玉米与水稻比较基因组研究》文中进行了进一步梳理玉米是我国最重要的三大粮食作物之一。玉米杂种优势的利用是我国玉米生产发展的重要动力。美国在19世纪初就开始了玉米杂种优势的理论研究,19世纪30年代开始将玉米杂交种用于生产。我国也从50年代开始逐步选育和推广玉米杂交种(刘纪麟2002)。近100年多年来,关于杂种优势的遗传机理研究一直受到人们的广泛关注和重视,但因为分析方法和技术条件的限制,这一世纪难题仍未得到明确的解答。自19世纪80年代以来,分子标记技术的迅猛发展,为深入研究杂种优势的机理提供了新的研究策略和技术体系。本研究的目的在于:以玉米强优势组合(Zong 3 ×87-1)的F2:3家系为材料,利用覆盖玉米全基因组的分子标记,在一年两点的田间实验基础之上,探讨玉米杂种优势的遗传基础;并利用模式作物—水稻的数据库进行玉米和水稻杂种优势比较基因组的探索性研究。本研究获得以下主要结果:1. 利用174个共显性的分子标记(包括150个SSR和24个RFLP)构建了覆盖玉米全基因组的分子标记连锁图。图谱总长度2531.6cM,平均间距为14.5 cM。基于分子标记排列顺序的比较,这一连锁图谱与目前国际上发表的高密度的玉米连锁图谱非常一致。同时观察到某些分子标记发生了偏分离,在染色体上找到了一些偏分离的热点区域,进一步讨论了偏分离对单位点QTL定位和两位点上位性QTL分析的位置和效应的影响。2. 利用株高为模式性状,分析了数量性状的遗传规律。在单位点水平上,一共定位了10个影响株高的QTL;通过两位点的互作分析,在两个实验地点同时检测到23对显著影响株高的互作(P<0.01)。由此证明,上位性效应在控制杂交种株高的遗传方面起到重要作用。同时还利用发育生物学的统计模型,在不同的生长时期,定位了一些影响玉米株高的条件QTL和非条件QTL,在此基础上讨论了数量性状分子标记辅助选择的策略。3. 通过复合区间作图法(LOD≥2.5),对10个与产量有关的性状进行了QTL定位。每个性状定位的QTL 从7-14 个不等;一共定位了102个与玉米产量相关的QTL,两地同时检测到的QTL为34个。一般而言,遗传力越高,同时检测到QTL 的比例就越大;单个QTL 所解释的表型变异在2.75%-22.13%之间;不同的性状QTL
兰进好[3]2005年在《玉米强优势组合重要性状杂种优势遗传基础研究》文中指出玉米是重要的粮、经、饲兼用作物,在我国农业国民经济中占有重要地位。玉米是世界上最早利用杂种优势的作物之一,利用杂种优势大幅度提高玉米单产已经成为一种行之有效的育种方法。近百年来,杂种优势遗传机理的研究水平一直落后于对其在生产上的利用程度,这种杂种优势理论研究滞后于生产实践的局面势必影响杂种优势在现实中的进一步大规模利用,因此,广泛开展玉米杂种优势遗传基础的研究和探讨具有十分重要的理论价值和现实意义。传统数量遗传学的研究方法存在种种弊端,如,它只能研究基因的总体效应,而无法知道控制目标性状的基因数目、基因在染色体上的分布、单个基因的遗传效应以及基因的作用方式等遗传信息。20世纪80年代以来,分子标记技术的诞生及发展为杂种优势遗传基础的深入研究提供了有力工具,并为全面剖析数量性状遗传基础的各种遗传效应提供了可能。 本研究的目的在于:1)在DNA水平上,以玉米强优势组合(黄早四×Mol7)的191个F_2单株为构图群体,用以获得QTL分析所需要的室内分子标记数据;相应184个F_(2:3)家系的两年3点数据,用以获得QTL分析所需要的的重要性状的田间表型数据,利用两部分数据结合QTL分析软件,综合剖析影响玉米重要农艺性状和产量性状的各种遗传组分及其相对贡献的大小,进而探讨玉米产量性状杂种优势的遗传基础。2)在RNA水平上,研究亲本和F_1基因差异表达模式,探讨表达水平上,基因差异表达与杂种优势形成的关系。本研究获得了许多有意义的研究结果,概述如下: 1.以黄早四×Mol7自交形成的191个F_2单株为作图群体,利用240对SSR引物和280对AFLP选扩引物在亲本黄早四和Mol7之间进行多态性的检测,筛选出91对SSR引物和20对AFLP选扩引物用于F_2群体分析,利用上述引物组合共检测到248个多态性标记位点,其中的218个标记参与构建了玉米分子连锁图谱,该图谱覆盖基因组全长2015.5cM,标记间平均间距9.69cM。发现了多个分子标记的偏分离热点区域,探讨了标记偏分离的原因及其对QTL定位的影响。同时,对准确判别标记基因型的技术策略提出了一些有意义的个人见解,阐述了利用SSR和AFLP标记在基因组扩增区域和技术原理上的互补特点构建高密度分子标记连锁图谱的的高效性。 2.以玉米成株期的株高和穗位高为模式性状,采用基于混合线性模型的复合区间作图法和相应的作图软件QTLmapper/V2.0,在顺义和昌平点共定位了7个株高和6个穗位高QTL;检测到18对控制株高和13对控制穗位高的上位性互作位点;同时发现了与环境存在显著互作的6个株高和8个穗位高单位点标记区域以及4对株高和4对穗位高上位性区域。分析了各种遗传因素在株高和穗位高遗传基础中的相对作用大小,指出了加性、显性和上位性
邢永忠[4]1999年在《用分子标记剖析水稻重要农艺性状的遗传基础》文中指出农作物的许多重要农艺性状是数量性状，作物遗传育种的相当大部分的工作就是改良这些数量性状。尽管育种工作者选育了很多的优良品种，并且杂种优势在生产上得以利用，但是，总的说来，选育新品种的效率还不高，这与数量性状的遗传基础研究得不够透彻有关。80年代以来，分子标记的兴起，QTL定位方法的改进，给数量性状的研究提供了有效手段。 本研究我们利用优良的杂交组合汕优63衍生的重组自交系群体(F_9，F_(10))，分别在1997年和1998年进行完全随机区组设计的田间试验，考察单株产量及其构成因子，株高，抽穗期等12个性状的表型值，结合构建的分子标记遗传连锁图谱，对各性状进行了QTL定位分析和上位性检测，主要结果如下： 1．在所有考察的性状中，重组自交系群体分离均表现出与F_2相似的超亲分离，年度间，全部性状均表现显著差异。所有性状表现基因型与环境极显著互作，单株产量与单株有效穗数的环境效应大。 2．所有定位的175个位点的等位基因在重组自交系群体中的分布为MH63等位基因占51.4％，ZS97等位基因占48.6％，近似为1∶1，略微偏向MH63。群体的杂合基因型频率约为0.79％，是理论值0.39％的2倍。卡方测验表明，有39个标记位点的基因型表现偏分离，分布在所有12条染色体上，以第3、6、11染色体较为突出，其中12个标记偏向ZS97.27个偏向MH63。 3．用176个分子标记构建了全长为1494.2 cM的遗传连锁图谱，较好地整合了日本和美国的水稻连锁图谱，标记间的平均距离约为9.3 cM，与用F_2群体构建的连锁图谱的标记顺序极为相似，两群体作图共同使用的标记114个，其中110个在图谱上的顺序保持一致，只是图距上存在一定的差异。有7个标记位点与日本构建的图谱上的位置不同。 4．利用区间作图法对各性状进行QTL定位，QTL数目因性状不同而异，单株产量QTL数目最少，只有1个，千粒重最多，10个QTLs。两年对产量及其构成因子共定位了16个QTLs(LOD＞2.4)，其中9个QTLs在两年里同时检测到。群体其他5个农艺性状共检测到25个QTLs，只有8个QTLs在两年里同时检测到。粒长，粒宽，长宽比在1998年检测到10个QTLs。 5．用混合模型的复合区间作图法，对所有性状进行QTL定位，共定位了59个QTLs，其中22个QTLs与区间作图定位的QTL所在区间完全相同，这些QTLs具有相对大的效应；另外11个QTLs所在区间与区间作图法定位的区间紧密连锁。不同性状所有QTL共同解释的表型变异在3.24％—75.02％。主效应QTLs与环境互作效应小，微效QTLs与环境互作效应大。 6．对每一个性状定位的QTL，表现为增效和减效的QTLs位点分散在双亲的基因组中，无论是低值亲本还是高值亲本，均有增效和减效的QTLs存在。 7．双向方差分析表明上位性分布于所有12条染色体。存在大量数量不等的上位性，影响抽穗期，株高，产量及其构成因子。单株产量二基因互作对数最少，两年同时检测到的只有4对(p≤0.01)，株高最多52对。每对上位性位点对的贡献率在3％—9％之间。8，上位性的形式主要是以非QTL位点间互作最多，QTL与非QTL位点间互作较少，QTL 位点间互作最少，仅在千粒重中找到2对。9 .QTL、上位性均存在一因多效性，即同一个QTL或相同对互作影响多个性状表达。10.用三向方差分析对株高、产量及其构成因子进行了1000组检测，在产量、千粒重、单 株有效穗数分别检测到2组、4组、2组显著三阶互作，株高和结实率分别检测到2组和 3组显著三阶互作。一般单个三阶互作能解释性状变异的2%一5%。
滕文涛[5]2004年在《利用分子标记划分玉米杂种优势群及定位农艺性状QTL》文中提出玉米杂种优势群及其模式的研究对于指导玉米自交系的选育和提高组配玉米杂交种的效率具有重要意义,是玉米育种的重要基础性工作;玉米重要性状QTL定位是利用分子标记辅助选择的前提条件,对于提高育种准确性和预见性有重要意义。本论文的目的是,以我国主要玉米杂交种的亲本为材料,利用SSR标记的遗传距离划分优良玉米种质的杂种优势群,分析我国玉米杂种优势群及其模式的变化趋势。以玉米杂交种豫玉22的RlLs群体为材料,在分子标记作图的基础上,利用混合线性模型的复合区间作图法对玉米重要性状进行QTL定位,并分析其遗传效应。本论文的主要结论如下: 基于SSR标记的遗传距离,发现来源于美国玉米杂交种的六个优良自交系与热带自交系聚为一类,从分子水平证明这些自交系可能带有热带玉米种质的血缘,并首次将其命名为温热Ⅰ群。在遗传距离为0.92时,将88份优良自交系划分为7个杂种优势群:Reid群、Lancaster群、自330群、唐四平头群、温热Ⅰ群、E28群和其它群。在20世纪90年代初期,我国主要的杂种优势群为Lancaster、Reid、唐四平头、自330和E28;21世纪初则为Reid、温热Ⅰ、自330、唐四平头和Lancaster。以wilk's Lambda(∧)作为判定变量的鉴别能力标准,通过逐步判别分析,发现在88份自交系材料的660个位点中,有24个SSR位点对于划分杂种优势群有显著地鉴别能力,利用这些标记可以简化划分杂种优势群的程序。 根据分子标记划群的结果以及杂交种的亲本组成和种植面积,发现十年来我国玉米杂种优势模式发生了一定的变化,主要表现在两个方面:从上世纪九十年代中期开始,随着温热Ⅰ群的利用,出现了两种新的杂种优势模式:Reid×温热Ⅰ和自330×温热Ⅰ。它们呈明显上升的趋势,已成为21世纪初我国主要杂种优势模式;在20世纪90年代初期,我国主要的五种杂种优势模式为Reid×唐四平头、自330×Lancaster、Lancaster×唐四平头、Lancaster×E28和Reid×自330:而到21世纪初,我国的主要杂种优势模式则为Reid×温热Ⅰ、Reid×自330、Reid×唐四平头、自330×温热Ⅰ和Lancaster×唐四平头。 以294份豫玉22的RlLs群体为材料,利用以混合线性模型为基础的复合区间作图法,在同一模型条件下分析了包括上位性效应在内的各类遗传效应及其与环境的互作效应。在影响株高及相关性状的变异中,上位性效应贡献率为15.45%-20.51%;加性效应贡献率为47.84%-58.02%;上位性QTL与环境互作的贡献率很小。加性效应在解释株高表型变异上占绝对优势,但上位性效应也具有很重要的作用。植株叶片数、地上节间数和地上节间长的QTL与株高的QTL存在显著的相关性,并具有明显的一因多效性。虽然每一株高QTL都能引起株高的变异,但引起株高变异的原因是不相同的。 在影响产量及相关性状的变异中,加性效应所能解释的表型变异在20.28%-49.07%之间;上位性效应所能解释的表型变异在13.33%-30.53%之间。上位性在影响产量及相关性状方面均起到非常重要的作用。大多数上位性QTL在单个位点主效应不显著,本身对性状表达没有效应,但通过位点间的互作影响性状的表现,而主效QTL有很大的比例参与上位性QTL的互作。主效QTL、中国农业大学博士学位论文摘要上位性QTL与环境都存在一定程度的互作,但贡献率相对较小。影响豫玉22的RIL群体的产量构成因子的QTL分析结果与双亲表现型的优势互补相同,从分子标记的水平提供了杂交种选配要遵循双亲优势互补原则的证据。关键词:玉米,分子标记,杂种优势群,杂种优势模式,重组自交系,数量性状位点~、,·
何芳[6]2012年在《基于水稻SSSLs的主要农艺性状QTL分析及杂种优势研究》文中进行了进一步梳理水稻是最重要的粮食作物,也是禾本科植物进行分子生物学研究的重要模式生物之一,对水稻功能基因的研究可以为水稻育种提供有力的理论指导。农作物的大多数农艺性状是由多个基因控制的数量性状,对数量性状基因座(quantitative trait loci, QTL)进行鉴定和定位在遗传研究和育种利用中具有十分重要的意义。单片段代换系(single segment substitution lines,SSSLs)可消除遗传背景的干扰,是用于QTL鉴定和精细定位的重要遗传研究材料。本实验利用已经完成基因组测序的籼稻品种93-11为受体,粳稻测序品种日本晴和三系杂交稻骨干恢复系蜀恢527为供体,结合分子标记辅助选择,建立了一套单片段代换系群体,并在此基础上进行了QTL分析和杂种优势研究。主要结果如下：1、本实验选用均匀分布于水稻12条染色体上的447对微卫星(SSR)标记在受体亲本93-11和供体亲本日本晴与蜀恢527间进行多态性标记筛选,.结果显示共有247个SSR在亲本间具有多态性,其中有221个SSR标记在93-11与日本晴之间表现出多态性,多态率为50.78%；有55个SSR标记在93-11与蜀恢527间具有多态性,多态率为12.30%。同时,利用序列比对工具,对筛选出的多态性标记在测序品种93-11基因组上进行物理定位,构建了一张含有247个SSR多态性标记的分子图谱,标记间的平均距离为1.85Mb。2、在BC3F2、BC4F2和BC5F2三个世代中总共获得80个含有不同片段的单片段代换系株系。这些单片段代换系在水稻12条染色体上呈不均匀分布,其中第1、5、8染色体上分布最多,共有37个；第4、7、10染色体上分布较少,各有2个。代换片段长度分布在0.52Mb-26.13Mb之间,代换片段的平均长度为6.83Mb。全部代换片段对基因组的覆盖长度为194.89Mb,覆盖率为47.56%。3、通过T检验,以P≤0.001作为判断QTL存在的标准,对获得的80个SSSLs进行表型QTL鉴定,在55个SSSLs上检测出55个QTL,45个为不同的QTL,其中分别有6个千粒重相关的QTL,10个抽穗期相关的QTL,13个株高相关的QTL,10个着粒密度相关的QTL,3个穗长相关的QTL和3个有效穗相关的QTL。不同性状的QTL的加性效应不同,株高QTL的加性效应值最大,达到26.93；着粒密度的加性效应最小为-19.53。除了株高相关的QTL,检测到的多数QTL为负效应。本研究中检测到的qHd-6-1、qEpn-8-5、qHd-9-5、qSsd-11-2-5、qSsd-12-5所在区段没有报道过的相关QTL,属于首次定位的新QTL4、利用重叠群代换作图分析法,将5个含有重叠区域且都表现出株型紧凑的代换系进行QTL定位,将控制分蘖角度的QTL定位于第9染色体长臂末端,标记距离为2.95Mb的RM278与CS0920区段之间。5、利用获得的迟熟SSSLs才料V370与受体亲本93-11构建的F2分离群体进行抽穗期基因鉴定,发现早抽穗、中熟抽穗和迟抽穗单株的分离比经卡方检验符合1：2：1,说明该迟抽穗位基因表现为不完全显性。与93-11建立回交分离群体,将控制水稻生育期的QTL定位于水稻第6染色体长臂上,RM20176与RM20196之间长度为181.5Kb的区段,经检索为新基因,暂定名为qHd-6-1。6、以蜀恢527为供体构建的SSSLs,经背景分析后筛选出12个背景相似率高的SSSLs作父本,以四川隐性核不育水稻H2S和两系不育系Y58S、广占63S做母本,进行产量及相关主要农艺性状的杂种优势和配合力分析。产量和产量构成性状的杂种优势在染色体片段上存在显著差异,单株产量有极显著杂种优势的SSSLs分别位于Chr.6和Chr.5上的RM528-RM103、RM592-RM39、RM274-RM26的微卫星标记区段,其中组合广占63S/V261和Y58S/V296的HOCH分别为28.0%、24.4%,均达极显著水平；Chr.5上RM592-RM39区段的株系号V266的SSSLs的单株粒重相对HOCH分为-7.10%,表现为显著的杂种劣势。配合力分析发现,Chr.3RM203～RM55～RM8209～RM448～RM227具有很高的单株产量一般配合力,区段Chr.8RM25～RM310～RM342A的单株产量的一般配合力很低。
逯晓萍[7]2005年在《高丹草遗传图谱构建及重要农艺性状的基因定位研究》文中提出本文以高丹草(314A×ZKSD)的 F2:3家系作为构图群体,构建了高丹草 AFLP和 RAPD 遗传图谱。将 248 个 F2:3家系按随机区组三次重复在不同的两个试验点进行种植,考察了包括产量在内的 10 个重要农艺性状。利用复合区间作图法分析了这10 个性状的数量性状基因座位(QTL)以及基因效应值和基因作用方式,并采用遗传分离分析法进行了多世代联合分析,其主要结果如下:1. 构建了包含 158 个 AFLP、8 个 RAPD 标记的高丹草连锁图,覆盖高丹草基因组 836cM,标记间平均间距为 5.03cM。2. 在定位的 166 个标记位点(158 个 AFLP 和 8 个 RAPD)中,有 136 个标记卡平方检验显著,符合 3:1 的分离比例,占 81.9%。偏分离比例为 18.1%。3. 10 个农艺性状共检测到了 48 个 QTLs,其中,控制株高的 QTLs 5 个,分蘖数的 QTLs 5 个,茎粗的 QTLs 5 个,叶片数的 QTLs 4 个,叶长的 QTLs 6 个,叶宽的 QTLs 5 个,穗长的 QTLs 4 个,单株鲜重的 QTLs 5 个,单株干重的 QTLs 5 个,茎/叶的 QTLs 4 个。并分别被定位到十个连锁群上。4. 在两个试验点所检测的 98 个(第一试验点 48 个,第二试验点 50 个)QTLs中,表现加性效应的 QTLs 有 6 个,占 6.1%;部分显性效应的 QTLs 有 36 个,占36.8%;显性效应的 QTLs 有 17 个,占 17.3%;超显性效应的 QTLs 有 39 个,占 39.8%。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占有主导地位。5. 对 10 个农艺性状的遗传参数以及相关性进行了估计,各性状在家系间都有极显著的差异,大多数性状之间的相关是显著或极显著的。6. 应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型对各性状的 5 个世代群体进行了分析,结果表明,单株产量、株高、茎粗、叶片数、叶长、穗长等性状的遗传符合两对主基因+多基因混合遗传模型;分蘖数、叶宽和茎/叶遗传为一对主基因+多基因混合遗传模型。
余传源[8]2005年在《水稻籼粳亚种间杂种优势利用的遗传基础研究》文中指出本研究利用粳稻品种Asominori和籼稻品种IR24构建的重组自交系群体(RIL)和在Asominori遗传背景中构建的IR24染色体片段置换系群体(CSSL)，在2个年份中对水稻的单株产量(YPP)、单株库容(SCP)、单穗粒数(SPP)、结实率(SSR)、千粒重(TGW)、单株有效穗数(PPP)、株高(PH)、抽穗期(DTH)和分蘖角度(TA)等9个产量、生育、形态等性状进行了QTL定位及遗传参数分析，在此基础上，利用CSSL群体与Asominori、IR24、02428等亲本构建的杂种F_1群体，研究了2个水稻亚种间组合Asominori×IR24和02428×IR24产量性状杂种优势形成的遗传基础及亚种间杂种不育、抽穗期超亲等的遗传机制。主要研究结论如下： 1、利用RIL群体在两年中共定位了YPP、SCP、SPP、SSR、TGW、PPP、PH等7个性状的47个QTLs，其中两年相同的QTLs有9个；利用CSSL群体共定位了64个标记基因座，其中两年相同的标记基因座有14个。在Chr.1、Chr.2、Chr.5、Chr.6、Chr.7、Chr.10和Chr.11上的重要标记区域中，两种群体均定位了相同性状的QTL。相关性状的QTLs具有成簇分布特性，与产量构成性状间普遍存在显著的相关性一致。 2、在2个长日照和1个短日照自然环境下定位了12个与抽穗期相关的QTLs。在Chr.2、Chr.6、Chr.8和Chr.12上各存在1个能重复检测且效应较大的QTL，其中qDTH-2和qDTH-12a/b来自籼稻IR24的等位基因是隐性感光基因，qDTH-6和qDTH-8上来自籼稻IR24的等位基因分别为显性和隐性感光抑制基因。本研究将这2个感光抑制基因分别定名为Su-PS-6(t)和i-Se-8(t)。Su-PS-6(t)和i-Se-8(t)基因在粳稻背景中具有明显的早熟效应，在纯合状态下能有效抑制水稻亚种间组合的超亲迟熟效应，缩短籼粳杂交稻抽穗期。 3、利用CSSL群体为工具材料，在2个籼粳亚种间组合中检测到3个育性位点。组合Asominori／IR24的低育性主要受Chr.5上的2个育性位点S-24(t)和S-31(t)及Chr.6上的S-5位点的等位基因互作效应的影响，其中S-31(t)为本研究发现的新育性位点，粳稻品种02428带有该位点的亲和性基因；02428／IR24组合的低育性主要受S-24(t)花粉育性位点的影响。遗传背景对育性基因的表达产生影响，在粳稻遗传背景中，S-24(t)位点处在S~i/S~j杂合基因型时可使杂种小穗育性下降70％左右，而S-31(t)和S-5为杂种半不育位点。在籼粳全基因组杂合遗传背景中，当S-5~i/S-5~j基因型置换成S-5~i/S-5~i基因型后，亚种间杂种小穗育性可平均提高22.5％，接近正常育性水平，而S-24(t)和S-31(f)均受S-5育性位点S-5~i／S-5~j基因型的上位性作用，S~i/S~j纯合基因型不能
陈伟[9]2007年在《用分子标记剖析油菜重要农艺性状的遗传基础》文中指出许多重要农艺性状是数量性状,遗传育种的相当大部分的工作就是改良这些数量性状。尽管油菜育种工作者选育了很多的优良品种,并且杂种优势在生产上得以利用,但是总的说来,选育新品种的效率还不高,这与数量性状的遗传基础及其杂种优势机理研究得不够透彻有关。分子标记的兴起,QTL定位理论的不断完善,以及不断创新的试验群体设计给数量性状的研究提供了有效手段。本研究利用强杂种优势的甘蓝型油菜杂交组合Quantum×No.2717-17的两个永久群体。一个为F_1小孢子培养得到的258个DH系:另一个为以DH群体为基础群体,通过系间杂交得到的258个组合的“永久F_2群体”(Immortalized F_2,IF_2)。通过三个环境下的田间试验,考察包括产量及其构成因子在内的11个性状,结合分子标记分析,对性状及其杂种优势进行QTL定位和上位性检测。主要结果如下:1.以207个SSR标记和190个SRAP标记构建了全长为1747.4cM的遗传连锁图谱,标记间的平均距离为4.4cM。采用共同的SSR标记,将本图谱与甘蓝型油菜通用图谱进行了初步对应。2.卡方测验表明,在DH群体中,129个标记(32.5%)表现显著偏分离(P＜0.01),且大部分偏向母本。永久F_2群体的的位点偏分离比DH群体更严重,除在DH群体中偏分离的标记外,新增加偏分离标记36个。3.所有定位的397个位点的等位基因在DH群体中的分布为Quantum等位基因占52.1%.No.2717-17等位基因占47.9%,近似为1:1,略微偏向Quantum。在永久F_2群体中的分布为Quantum等位基因占28.1%,No.2717-17等位基因占23.5%,杂合型占52.3%,所以“永久F_2群体”的基因型组成与一般F_2群体组成相似。4.DH群体和“永久F_2”群体变异丰富,大部分性状表现出明显的超亲分离,同时表现为正态分布。两群体的性状环境间均表现出显著差异,基因型与环境显著互作。“永久F_2”群体中性状杂种优势均表现出变幅极大的分离,而且大部分性状杂种优势值表现为正态分布。5.应用复合区间作图法对DH群体和“永久F_2”群体进行QTL定位。QTL数目因性状而异,从13-29个不等;产量及其构成因子共定位了88个QTL,其中至少检测到两次的QTL18个:单株产量5个,单株总角果数为3个,每穗实粒数为3个,千粒重7个。其余7个农艺性状共检测到116个QTL,其中至少检测到两次的QTL有58个。6.无论是高值亲本,还是低值亲本,都包含有对性状表现型起增效或者起减效作用的等位基因。大部分QTL都分布在“QTL簇”中,一些连锁群包含多个QTL簇。一些QTL仅在一个群体中检测到,表现出群体特异性。7.定义杂种优势效应显著的位点为杂种优势位点(HL)。产量及其构成因子共定位了44个HL,重复检测的HL共5个。其他性状共检测到67个HL,重复检测的HL仅2个。与QTL定位比较,HL的检测更易受环境影响。8.单个HL的贡献率一般较小。有20个HL也在IF_2群体的QTL分析中检测到。与QTL类似,部分HL也成簇分布于连锁群,表明了HL的多效性。9.对DH群体采用混合模型的复合区间作图法,产量及其构成因子三环境下共定位到118个上位性QTL(Epistatic QTL,E-QTL);环境间仅检测到3个相同的E-QTL。其他性状定位到的E-QTLs数量为O—21个,环境间相同的E-QTLs共6个。对比单位点QTL,环境间和性状间检测到较少的相同的E-QTL,表明E-QTL更易受环境影响。部分单位点QTL也参与了位点间互作。10.对IF_2群体,采用双因素方差分析,检测了基因组所有可能的两位点上位性互作。所有性状都检测到大量的上位性互作位点对;部分上位性互作存在2种或者2种以上的互作类型。互作类型以加性×加性居多,显性×显性最少。对显著的互作位点,两位点基因型组合中,常常以双位点纯合类型表现最好,但同时表现最差的也常常是双位点纯合基因型;而双位点杂合基因型则很少表现为最优基因型,但同时也不表现为最差基因型。上位性互作涉及到的位点,包括性状的QTL与非QTL,其形式以非QTL位点间互作最多;互作影响参与互作的QTL的效应表达。上位性互作和QTL一样有一因多效,可能同时影响多个性状11.DH群体和IF_2的上位性位点较少重叠,说明上位性效应同样受遗传背景的影响
王岩[10]2009年在《稻米品质性状QTL的定位及标记辅助选择改良明恢63品质》文中指出水稻是我国及亚洲很多国家人民的主要粮食作物。稻米品质的遗传改良是当前水稻育种的重要目标。稻米品质性状主要分为加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质。由于稻米品质一般为多基因控制的数量性状,且易受环境条件的影响,分子改良手段往往是达到改良性状最有效的甚至是唯一可行的办法。而前提是准确定位相关性状的QTL,本研究利用明恢63×中国香稻构建的重组自交系群体(Recombination inbred lines,RILs)定位控制部分稻米品质性状的QTL。并且设计开发基因功能性标记用于标记辅助选择育种。主要结果如下:1、初步构建明恢63×中国香稻重组自交系的分子标记遗传连锁图。主要使用的是已经发表的SSR标记,结果表明亲本SSR多态性很低,并且分布不够均匀。2、利用该群体研究了千粒重和籽粒形状的之间的关系。千粒重与粒长、粒宽两个粒型性状呈显著正相关。但是粒长和粒宽两个性状在群体中也呈显著正相关,与前人报道的粒长和粒宽往往互相抑制的结论略有不同。这说明不同的群体其粒型的遗传基础是有差异的。对粒型的三个性状粒长、粒宽和长宽比的QTL定位结果没有发现效应值很大的QTL,结合t-测验的结果,亲本和群体在三个性状上均没有显著差异。3、利用该群体研究了心白率、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度四个性状的遗传基础。相关性分析表明,这4个性状的相关性在不同的环境中变化较大。QTL分析结果表明,心白率确实是一个受到多基因共同作用且受环境影响较大的复杂遗传系统。关于蒸煮食味方面,本群体在屏蔽了Wx基因的效应后,发现alk位点成为唯一一个效应值超过50%的位点,同时也发现了很多效应值较小的位点。相比较过去的报道,Wx基因屏蔽后确实可以产生使微效位点效应值上升的作用。综合考虑本研究所涉及的心白率、直链淀粉含量、糊化温度(以碱消值表示)和胶稠度四个性状,共扫描到了19个相关QTL位点,分布在除第4、第10染色体以外的其余10条染色体上,其中有9个QTL在两年都被检测到,占总数的47%以上。这中间除了alk位点的效应值超过了50%,其余8个QTL对表型的贡献率均不到20%。这一结果说明了微效QTL也可以有很高的遗传稳定性,其产物可能是参与性状形成代谢途径的必需酶类,对这些QTL的深入研究将有助于我们阐明相关品质性状的遗传机理。综合前人报道我们可以发现,在心白率、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度四个性状的QTL定位方面,除了已经被克隆的Wx基因和alk基因,其余的微效QTL几乎都不具有在两个不同环境下都被检测到的可能性,也就是说,这些微效QTL的遗传稳定性很低。而本试验与上述结论有所差异,能够检测到一些稳定的微效QTL,究其原因我认为,一方面是因为香稻中确实存在一些我们未知的基因资源;另一方面,这也与群体独特的遗传和表型结构使其能够屏蔽很多表型和基因水平上的干扰有很大的关系。4、本论文的第二个方面是利用分子标记辅助选择体系(Marker-assisted selection,MAS)改良恢复系明恢63的稻米品质性状,主要是基于已经被克隆的糊化温度控制基因alk和香味基因fgr的编码区序列设计开发基因功能性标记,在回交育种进程中结合分子标记辅助选择方法出筛选两位点纯合的阳性单株。具体过程是:首先从重组自交系中筛选出alk和fgr两位点的纯合家系;再将这些家系以明恢63为轮回亲本回交两代,每一代结合分子标记辅助手段选择出上述两位点杂和的单株;产生的BC_1F_1代群体经过一代自交选择出两位点纯合的单株组成BC_1F_2代种子;由于两基因均为隐性纯合有功能,所以将这些种子再繁殖成植株考察田间香味表型以及稻米的外观和蒸煮食味共7个品质性状,最终获得了5个基因型纯合且各性状表现优良的品系,达到了品质改良的效果。
参考文献：
[1]. 利用染色体片段置换系剖析水稻籼粳亚种间产量相关农艺性状杂种优势的遗传基础[D]. 王智权. 南京农业大学. 2010
[2]. 玉米杂种优势遗传基础及玉米与水稻比较基因组研究[D]. 严建兵. 华中农业大学. 2003
[3]. 玉米强优势组合重要性状杂种优势遗传基础研究[D]. 兰进好. 沈阳农业大学. 2005
[4]. 用分子标记剖析水稻重要农艺性状的遗传基础[D]. 邢永忠. 华中农业大学. 1999
[5]. 利用分子标记划分玉米杂种优势群及定位农艺性状QTL[D]. 滕文涛. 中国农业大学. 2004
[6]. 基于水稻SSSLs的主要农艺性状QTL分析及杂种优势研究[D]. 何芳. 四川农业大学. 2012
[7]. 高丹草遗传图谱构建及重要农艺性状的基因定位研究[D]. 逯晓萍. 内蒙古农业大学. 2005
[8]. 水稻籼粳亚种间杂种优势利用的遗传基础研究[D]. 余传源. 南京农业大学. 2005
[9]. 用分子标记剖析油菜重要农艺性状的遗传基础[D]. 陈伟. 华中农业大学. 2007
[10]. 稻米品质性状QTL的定位及标记辅助选择改良明恢63品质[D]. 王岩. 华中农业大学. 2009
标签：农作物论文; 分子标记论文; 基因型论文; 水稻论文; 显性遗传论文; 水稻品种论文; 显性基因论文; 基因位点论文; 性状分离论文; 玉米论文;