科研产出
一个高抗玉米南方锈病基因的QTL定位及遗传分析
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过对一个热带高抗玉米南方锈病材料S313与4个高感玉米南方锈病材料组配的8个F_2群体进行两年三季的遗传分析,在表型鉴定的基础上,利用其中1个F_2群体进行局部遗传图谱构建及抗性基因定位,并利用大群体及新开发的分子标记对抗性主效QTL进行精细定位,为进一步克隆该基因奠定基础。【方法】连续三季对8个F_2分离群体,分3个时期进行病原菌接种,玉米生长后期按1—9级标准等级记载各单株的抗南方锈病级数,进行抗性表型鉴定,最终确定抗、感分离比例。利用56K芯片筛选出2个亲本间多态标记,选择其中均匀分布的192个标记对S313×PHW52的F_2群体中各30个高抗、高感子代进行KASP分型。利用第10染色体短臂上19个SNP标记对整个F_2群体进行分型,构建局部遗传图谱;将遗传图谱与田间抗性表型鉴定结果相结合进行抗性QTL定位。开发初定位区间内10个SNP标记对次级群体进行标记分型,根据交换单株数量大小进一步缩小定位区间。根据玉米B73 Ref Gen_V4参考基因组信息,列出对应定位区间内的所有基因,利用基因的功能注释信息,确定可能与玉米抗南方锈病相关的候选基因。【结果】8个F_2群体田间抗、感分离比均符合3﹕1的分离比例,说明热带自交系S313对玉米南方锈病的抗性是由1个效应比较大的主效QTL控制。利用56K芯片筛选出2个亲本间的多态标记16 426个。利用192个标记对各30个抗、感子代进行连锁分析,获得了1个抗性连锁标记Affx-90241059。利用19个SNP标记构建了总遗传距离为31.8 cM,标记间平均距离1.77 cM的局部遗传图谱。利用复合区间作图法把该主效QTL定位在标记Affx-91298359与标记Affx-91182449之间,区间大小约2 M。进一步利用F_2大群体及10个SNP标记把该区间缩小到474 K的范围内。玉米参考基因组B73的对应区间内共有63个基因,其中3个基因LOC103640657、LOC100191493、LOC103640673编码的蛋白质与植物抗病性有关,因此把这3个基因列为热带玉米种质S313高抗玉米南方锈病的抗性候选基因。【结论】S313对玉米南方锈病的抗性是由1个主效QTL控制,并且S313的主效基因定位在第10染色体短臂约0.47 M的范围内。在该范围内有3个玉米南方锈病抗性候选基因。
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小粒野生稻产量相关性状的QTL定位
《南方农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】利用导入系群体检测来自小粒野生稻产量相关性状的有利QTL,为水稻超高产育种提供新的基因资源。【方法】利用小粒野生稻与栽培稻IR24构建的高代回交导入系,通过早、晚两季的重复试验,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法对该群体进行每株穗数(PNR)、单穗长(PLH)、千粒重(TGW)、每穗实粒数(FGP)、每穗总粒数(SPP)、单株重(YGP)等6个产量相关性状的QTL检测及遗传效应分析。【结果】早、晚两季分别检测到20和17个与产量相关的QTL,其中,控制每株穗数、单穗长、千粒重、每穗实粒数、每穗总粒数和单株重的QTL分别有3、6、6、4、3和5个。两季均检测到的QTL有10个,分别为单穗长QTL q PLH-2、q PLH-5,千粒重QTL q TGW1.1、q TGW3、q TGW9、q TGW12,每穗总粒数QTL q SPP-1,单株重QTL q YGP-1.2、q YGP-3、q YGP-12,其平均表型贡献率分别为7.38%、10.01%、8.51%、14.66%、10.23%、17.00%、6.80%、7.69%、20.35%和16.23%。【结论】两季共检测到13个来自小粒野生稻的有利QTL,其中q PLH-2、q TGW-1.1、q TGW-9、q TGW-12、q SPP-1、q YGP-12等6个QTL在两季试验中均稳定表达,推测其可能在超高产育种方面发挥重要作用。
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水稻遗传图谱构建及粒形相关性状的QTL定位
《南方农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】构建水稻遗传连锁图谱,并对水稻粒形相关性状进行QTL分析,为水稻高效育种提供理论依据和育种材料。【方法】对具有极端粒形差异的两份水稻材料K1561和G1025进行杂交、自交获得F2分离群体,通过软件Mapmaker/Exp 3.0构建水稻遗传连锁图谱,并利用软件QTLNetwork-2.0对2011年F2群体、2012年F2:3家系群体的粒形相关性状数据进行相关性状的QTL定位。【结果】两个亲本的粒形性状指标差异明显,以千粒重相差最大;F2、F2:3两个群体的相关粒形指标基本上呈连续分布状态且分布频率范围广。与F2单株相比,F2:3家系的千粒重、粒长和粒宽的平均值更偏向于大粒亲本K1561。构建了含161对SSR标记的水稻遗传连锁图谱;共检测到18个粒形相关性状的QTL,分别分布于第1、2、3、7、9和12染色体上。其中,控制千粒重、粒长、粒宽和长宽比的QTL分别有7、5、5和1个,除qGL/GW12外,其他增效等位基因均来源于大粒亲本K1561。两个群体均能检测到的QTL有8个,分别为qTGW3、qTGW7、qTGW9.2、qTGW12、qGL1、qGL9、qGW12和qGL/GW12,其平均加性遗传力为6.04%、12.59%、6.29%、22.08%、4.86%、15.39%、22.12%和10.83%。【结论】定位获得3个效应值较大的新QTL位点qTGW12、qGL9和qGW12,为进一步定位并克隆这些粒形相关基因、阐明水稻产量和品质的控制机理提供了较好的遗传材料。
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小粒野生稻基因渗入系抗褐飞虱QTL定位
《南方农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究小粒野生稻(Acc.No.101133)褐飞虱抗性QTL和连锁的分子标记,为水稻褐飞虱抗性育种提供理论依据和育种材料。【方法】采用标准苗期集团法对一套小粒野生稻的基因渗入系进行褐飞虱抗虫鉴定,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法分析小粒野生稻含有的褐飞虱抗性QTL。【结果】IR24的死苗率为92.2%,表现高感;小粒野生稻的死苗率为11.1%,表现高抗;131份基因渗入系的死苗率差异较大,变异范围为15.5%~91.1%,呈偏态型连续分布。鉴定获得3个褐飞虱抗性QTL,来自小粒野生稻的等位基因均能显著降低幼苗死亡率,联合贡献率为58.8%;qBph3位于第3染色体RM570~RM85区间,qBph4位于第4染色体RM335~RM518区间,qBph12位于第12染色体RM309~RM17区间,以qBph4的效应值最大,效果最稳定。与IR24相比,携带纯合等位基因qBph4的9个基因渗入系的幼苗平均死亡率极显著下降37.7%。【结论】从小粒野生稻基因渗入系中鉴定出3个褐飞虱抗性QTL位点;抗褐飞虱主效QTLqBph4的验证不仅提供了一个有用的QTL,还为水稻的遗传改良提供了一套褐飞虱抗性育种材料。
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小粒野生稻导入系子粒大小和形状的QTL定位
《湖北农业科学 》 2014 北大核心
摘要：通过AB-QTL分析法,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件,于2009~2010年分别在武昌和南宁对一套小粒野生稻(Oryza minuta)导入系的子粒大小、粒长、粒宽与子粒长宽比进行QTL定位。2009年检测到18个QTLs,其中千粒重、粒长、粒宽和子粒长宽比分别检测到6、4、5和3个QTLs,单个QTL可解释表型贡献率的5.18%~21.33%;2010年检测到12个QTLs,其中千粒重、粒长、粒宽和子粒长宽比分别检测到6、2、2和2个QTLs,单个QTL可解释表型贡献率的6.68%~16.55%。两年均检测到的QTLs共有10个,其中4个新鉴定的QTLs的表型贡献率较大,分别为qTGW-9.2、qTGW-12、qGL-9和qGW-12,其增效基因均来自于小粒野生稻。这些携带有利QTL的小粒野生稻导入系是进行水稻(Oryza sativa)产量和品质改良的优良材料。
关键词： 小粒野生稻(Oryza minuta) 导入系 子粒大小 粒形 QTL定位
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绿豆产量相关农艺性状的QTL定位
《植物遗传资源学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：以绿豆Berken/ACC41 F10重组近交系群体为作图群体,利用该群体已经构建的包含79个RFLP标记的分子连锁图谱,对北京和广西两个种植环境下的11个绿豆产量相关农艺性状进行QTL定位。结果表明,两个环境下共检测到产量相关性状QTL 63个(北京25个,广西38个),分布于除第13连锁群以外的12条连锁群。大部分QTL只在单一环境下被检测到,说明产量相关QTLs与环境之间存在明显的互作。两个环境均能检测到的QTL仅有6个,分别为控制荚长、百粒重、生育期的QTLs,这些能在不同生态环境发挥效应的QTLs对于绿豆分子标记辅助育种具有重要作用。研究还发现2个QTLs富集区域和若干成束分布的QTLs,它们可能是发掘通用QTL的候选位点。
水稻耐冷性鉴定及定位研究概况
《中国农学通报 》 2010 北大核心
摘要：为了更好研究水稻耐冷机理,对水稻耐冷基因进行定位克隆,通过分子育种来选育水稻耐冷品种,由此对水稻耐冷研究现状进行分析。对水稻发芽期、芽期、苗期、孕穗期的耐冷鉴定方法,室内与大田鉴定方法进行比较分析,对各时期耐冷指标的应用及相关定位研究进行总结。从生理生化方面阐述了水稻耐冷机理的研究,分析水稻在受到冷害后水稻膜相的改变,酶活的改变情况。并概括了近年来水稻在冷害敏感时期的耐冷性数量性状QTL定位研究方面取得的进展,研究的群体有用近等基因系,重组自交系,DH系,其中多数利用近等基因系来进行研究。其中研究集中在芽期、发芽期的耐冷QTLs定位,苗期、孕穗期的QTLs研究较少。介绍了第一个水稻芽期耐冷基因克隆情况,并展望水稻耐冷研究方面今后的方向,很长一段时期内,研究将集中在QTLs的定位上,水稻耐冷基因的克隆正在逐步开展,耐冷机理的研究应关注蛋白间的互作。
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