科研产出
玉米芽期耐冷性QTL鉴定与分子定位
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究在室内人工气候箱中10℃低温条件下进行芽期耐冷性鉴定，利用冷敏感亲本S313和耐冷亲本B73构建的RIL群体研究玉米芽期耐冷遗传基础。结果表明，RIL群体不同家系之间的变异幅度较大，并且均符合或接近正态分布。利用174对双亲多态性SSR标记构建了分子连锁图谱。该连锁图谱覆盖玉米10条染色体，10个连锁群总遗传距离达到1 180.88 cM，标记平均间距6.78 cM。共检测到4个控制玉米芽期耐冷性QTLs，这些位点分布在第1、3、5、8染色体上，定位区间分别为umc2226-umc1073、umc2261-umc1973、umc1679-umc2036和umc1304-umc1974，这4个QTL分别能解释13.60%、10.68%、10.12%、12.25%、20.67%的表型变异，加性效应的增效基因均来自父本B73。第8染色体上定位的1个QTL解释20.67%的表型变异，认定为主效QTL，说明可能存在主效基因对耐冷性起到重要作用。本研究获得的与耐冷基因连锁的分子标记可为后续精细定位和克隆主效基因以及玉米耐冷分子标记辅助育种提供参考。
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基于混池测序及遗传图谱定位玉米雄穗分枝数基因
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】构建玉米雄穗分枝数极端混池和分子遗传图谱，对雄穗分枝数进行QTL定位，为探究玉米雄穗分枝数的发育机制及选育雄穗分枝数少的品种提供理论参考。【方法】将雄穗分枝少的自交系SNM131与雄穗分枝多的自交系HY813组配F2代群体，统计群体各单株的雄穗分枝数，分析其遗传模式。从F2代群体中分别挑选33个雄穗分株少的单株和38个雄穗分枝多的单株构建混池，对2个亲本和2个子代混池分别展开30×、17×和28×覆盖度的全基因组重测序，对测序数据进行关联分析，获得雄穗分枝数性状的定位区间。利用10K芯片对F2代群体276个单株进行单核苷酸多态性（SNP）标记分型，所得数据用于构建遗传连锁图谱，并结合雄穗分枝数表型数据，利用全基因组复合区间作图法（GCIM）进行QTL定位。最后根据定位区间对应的B73参考基因组的物理区段上的基因注释信息，预测调控雄穗分枝数的候选基因。【结果】F2代群体雄穗分枝数平均7.6个，F2代群体在雄穗分枝数性状上偏向母本SNM131，以少雄穗分枝为主。全基因组重测序共获得1812886个SNP标记和24714个插入缺失标记（In Del），并基于混合分组分析法（BSA）进行雄穗分枝数性状分析，最终共获得6个显著关联区间，分布于玉米5、8和10号染色体。其中，10号染色体上一个峰值最高的关联区间（物理位置127.61～129.46 Mb），推测为控制雄穗分枝数性状的主效位点。构建的遗传连锁图谱包含2944个SNP标记，总图距3684.3 c M。基于遗传连锁图谱，利用GCIM法共定位到5个QTL，分别分布于1、4、6和10号染色体，单个QTL可解释1.9%～9.9%的表型变异。主效QTL被定位在10号染色体约0.56 Mb的物理区间（127.81～128.37 Mb），关联区间包含有15个有中、高功能变异位点的候选基因，其中TBN-S基因编码磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP），属于TFL1类基因，与花序分生和雄穗分枝数发育密切相关。【结论】通过田间表型鉴定、遗传连锁图谱构建和SNP标记定位，将控制玉米雄穗分枝数的主效QTL定位在10号染色体长臂约0.56 Mb物理区间内，包含15个中、高变异度的基因，预测TBN-S为候选基因。
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基于WGS构建葡萄高密度遗传图谱及抗炭疽病QTL定位
《中外葡萄与葡萄酒 》 2024 北大核心
摘要：葡萄炭疽病是一种危害葡萄成熟果实的真菌病害,严重影响葡萄的产量和品质.美洲种葡萄具有适应南方湿热气候且高抗炭疽病的特点,因此构建美洲葡萄高密度分子遗传图谱,定位其抗炭疽病QTL,利用其中的抗病基因指导葡萄抗病育种具有重要意义.本研究以美洲葡萄'C30-5-1'165株自交后代为作图群体,基于全基因组测序(WGS)开发SNP标记,构建遗传图谱,并对葡萄抗炭疽病QTL进行分析.构建的葡萄分子遗传图谱总遗传距离为3138.74 cM,相邻标记间平均遗传距离为0.98 cM,分布均匀.根据群体炭疽病抗性表型数据,在11号连锁群上检测到1个炭疽病抗性相关QTL,命名为Cgr2,可解释表型变异5.0%,是一个微效QTL.与葡萄参考基因组比对分析发现,该QTL区域包含2个候选抗性基因,分别编码UDP糖基转移酶和类黄酮3'-单加氧酶,它们可能对葡萄炭疽病抗性起重要作用.
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基于高密度遗传图谱的水稻穗长QTL定位与分析
《华南农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】深入挖掘与穗长相关的新基因，为水稻穗长调控的遗传机理研究及分子育种提供依据。【方法】以2个优良亲本‘ZP37’和‘R8605’及其杂交衍生的208个高世代重组自交系（Recombinant inbred lines,RILs）为作图群体，利用全基因组重测序高密度连锁图谱对3个不同环境下的穗长数量性状座位（Quantitative trait locus,QTL）进行定位，同时分析它们的聚合效应。【结果】共检测到11个穗长QTL，分别分布在第3、4、7、8、9和12号染色体上，其似然函数比对数值（Log of odds,LOD）介于3.07～12.87之间，贡献率在2.17%～10.94%之间，有7个QTL是新位点，其余4个QTL位点与已报道的穗长基因和QTL位置重叠或相近。在2个不同环境下重复检测到4个稳定的QTL位点；对聚合了不同数量穗长QTL株系的分析结果表明，穗长QTL表现出累加效应，QTL数量的增加能显著增加水稻穗长。【结论】本研究结果为水稻穗长QTL的克隆和功能解析奠定坚实的基础，为水稻高产育种提供理论依据和遗传资源。
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性状相关的分子标记在甘蔗分子育种中的应用研究
《作物杂志 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：分子设计育种在农作物品种改良中发挥了重要作用，但由于甘蔗基因组庞大且高度杂合，染色体呈非整倍性，导致其性状相关的分子标记辅助育种进展十分缓慢。为加快甘蔗育种进程，提高其育种效率和准确性，简述了甘蔗分子标记辅助育种现状及其瓶颈，并总结了应用于甘蔗的分子标记种类及其问题，阐明分子标记在甘蔗遗传连锁图谱构建中的作用，进而从甘蔗产量和糖分性状相关QTL的定位、主要抗病基因（抗褐锈病基因、抗黑穗病和抗黄斑病基因）的定位及其在抗病分子育种上的应用，以及关联分析方法在甘蔗重要性状研究中的应用等方面对性状相关的分子标记进行综述。最后对甘蔗重要性状相关分子标记辅助育种的机遇和挑战进行了展望，为甘蔗分子育种的深入研究提供理论依据。
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水稻籽粒镉积累QTL定位及候选基因分析
《植物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：水稻（Oryzasativa）是全世界重要的经济作物之一,稻田镉（Cd）污染和镉积累问题严重威胁世界水稻的产量和品质以及人类健康,如何降低水稻中镉积累已成为热点问题。以籼稻品种华占（HZ）为父本、粳稻品种热研2号（Nekken2）为母本,连续自交多代后得到120个重组自交系群体,对其镉积累进行检测和分析,同时利用遗传图谱进行QTL作图。结果共检测到7个QTLs,分别位于水稻第2、3、9和12号染色体上,其中1个LOD值高达4.97。对这些QTL区间内与耐金属离子胁迫相关的候选基因进行定量分析,发现LOCOs02g50240、LOCOs02g52780、LOCOs09g31200、LOCOs09g35030和LOCOs09g37949这5个基因在双亲间的表达量差异显著,结合亲本对不同金属离子的浓度积累数据,推测LOCOs02g50240、LOCOs09g31200及LOCOs09g35030的高表达可能极大地提高了水稻对镉离子的吸收和胁迫耐受能力。通过QTL挖掘和分析,发现这些基因与水稻籽粒的镉积累有关,可能影响水稻耐镉胁迫的能力。研究结果为进一步筛选和培育耐镉胁迫的水稻品种创造了条件,为阐明水稻镉积累的分子调控机制奠定了基础。
关键词： 水稻 镉积累 QTL定位 候选基因 离子胁迫 遗传图谱
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玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.
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小粒野生稻渗入系抗南方水稻黑条矮缩病QTL分析及利用
《贵州农业科学 》 2019 北大核心
摘要：为杂交水稻南方水稻黑条矮缩病抗性育种提供基础材料和理论依据,对来源于小粒野生稻基因渗入系的抗病材料桂恢1561和感病材料桂1025的重组自交系株系进行南方水稻黑条矮缩病抗性鉴定,并利用QTLNetwork-2.2软件对重组自交系的南方水稻黑条矮缩病抗性进行QTL定位.结果 表明:从210份重组自交系株系中鉴定获得对南方水稻黑条矮缩病抗及中抗的株系材料共计31份,其中,配合力较高的株系有7份;定位到4个抗性QTL (qSRBSDV3、qSRBSDV4、qSRBSDV7和qSRBSDV12),qSRBS-DV3位于第3染色体RM5548~RM85区间,qSRBSDV4位于第4染色体RM3471~RM518区间,qSRBS-DV7位于第7染色体RM5508~RM1135区间,qSRBSDV12位于第12染色体RM7102~RM1261区间,其中qSRBSDV4为主效抗性位点.
关键词： 小粒野生稻 重组自交系 南方水稻黑条矮缩病 抗性鉴定 QTL定位
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重组自交系稻米品质性状的相关性分析及QTL定位
《南方农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析重组自交系稻米品质性状的相关性,并对其进行数量性状座位(QTL)定位,为水稻品质性状遗传改良提供理论依据.[方法]以珍汕97B、柳沙油占202及二者杂交构建的174个重组自交系群体为材料,对12个稻米品质性状进行相关性分析和QTL定位.[结果]3个稻米碾磨品质性状(出糙率、精米率和整精米率)间均呈极显著正相关(P<0.01,下同).6个稻米外观品质性状中,除粒长与垩白率、垩白度和透明度间无显著相关性(P>0.05)外,其他性状间均呈极显著正或负相关.3个稻米蒸煮食味品质性状中,胶稠度与直链淀粉含量和碱消值呈极显著负相关.碾磨品质性状、外观品质性状和蒸煮食味品质性状间也存在不同程度相关性,如垩白粒率和垩白度与除粒长外的其他9个性状呈显著(P<0.05,下同)或极显著相关等.在第5和第6染色体上共检测出出糙率、精米率、粒宽、长宽比、垩白率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度和碱消值9个性状的11个QTL,其中9个QTL的表型变异贡献率大于10%,为主效QTL,且显著或极显著相关性状的QTL定位区域存在趋同现象.[结论]重组自交系群体12个稻米品质性状存在互作效应,与QTL定位结果相互印证.鉴定所得主效QTL可用于水稻稻米品质相关性状的遗传改良.
关键词： 水稻 重组自交系 品质性状 相关性分析 QTL定位
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