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芥菜型油菜千粒质量QTL上位性互作和环境互作分析

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江西农业大学学报 2023年第5期45卷 1138-1146页

作者：王安琪姚艳梅青海大学农林科学院/青藏高原种质资源研究与利用实验室青海省春油菜工程技术研究中心/春油菜遗传改良重点实验室/农业农村部春油菜科学观测实验站青海西宁810016

【目的】研究芥菜型油菜千粒质量的遗传机理及QTL效应,为提高芥菜型油菜的产量、改良其品质及品种适应性而发展旱地农业提供理论支撑。【方法】以千粒质量存在显著差异的芥菜型油菜品系X396和X568为亲本构建的重组自交系(RIL)群体为材料... 详细信息

【目的】研究芥菜型油菜千粒质量的遗传机理及QTL效应,为提高芥菜型油菜的产量、改良其品质及品种适应性而发展旱地农业提供理论支撑。【方法】以千粒质量存在显著差异的芥菜型油菜品系X396和X568为亲本构建的重组自交系(RIL)群体为材料,在5个环境条件下考察其千粒质量表现,并对千粒质量的遗传力及QTL效应进行分析。【结果】千粒质量的广义遗传力为54.82%,狭义遗传力为11.50%,表明芥菜型油菜的千粒质量性状受环境的影响较大。对千粒质量性状进行QTL分析,结果共获得4个千粒质量加性QTL qTGW2-83、qTGW5-43、qTGW6-44和qTGW12-8,其加性效应为-0.0719~0.1481,且4个加性QTL中有3个QTL qTGW2-83、qTGW6-44、qTGW12-8的加性效应远大于环境互作效应,受环境影响较小,这3个QTL为育种家的目标QTL,分别分布在A02、A06、B02染色体上;对千粒质量性状进行上位性分析,共获得3对千粒质量上位性QTL,其上位效应为-0.0794~0.1164,其中3对上位性QTL中有2对QTL是基本不受环境影响。【结论】千粒质量性状受环境影响比较大,但是千粒质量QTL受环境影响较小。加性效应和上位性效应都对千粒质量性状产生影响,所以在之后的育种工作中,既要重视加性效应,也要重视上位性效应,才能使千粒质量性状稳定遗传。

关键词：芥菜型油菜千粒质量加性效应上位性环境互作

水、旱条件下稻米品质相关性状的QTL定位及其与环境互作分析

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农业生物技术学报 2016年第10期24卷 1491-1499页

作者：李承欣王敬国刘化龙孙健王江旭赵宏伟邹德堂东北农业大学农学院/水稻研究所

为探究干旱胁迫环境条件下水稻(Oryza sativa)碾米品质和外观品质相关性状的变化规律,挖掘干旱条件下稳定存在的控制稻米品质性状的QTL,同时分析QTL与环境的互作效应,本研究以陆稻小白粳子和水稻空育131杂交构建的207个重组自交系(recom... 详细信息

为探究干旱胁迫环境条件下水稻(Oryza sativa)碾米品质和外观品质相关性状的变化规律,挖掘干旱条件下稳定存在的控制稻米品质性状的QTL,同时分析QTL与环境的互作效应,本研究以陆稻小白粳子和水稻空育131杂交构建的207个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体及2个亲本为实验材料,在干旱胁迫和正常灌溉2个环境条件下进行重复实验,对糙米率(brown rice rate,BRR)、精米率(milled rice rate,MRR)、整精米率(head rice rate,HMRR)及垩白粒率(chalky rice rate,CG)4个品质性状进行QTL定位。结果表明,在2个环境下BRR、MRR、HMRR三者之间均呈极显著正相关,MRR、HMRR与CG分别呈显著和极显著负相关。各性状在2个环境下均呈现出连续分布,表现为数量性状的遗传特点。4个性状两年共检测到24个加性QTL和9对上位性互作QTL,分布于除第10和第12染色体的其余10条染色体上。在所有检测结果当中,5个加性QTL(q BRR11a,q MRR11a,q HMRR6a,q CG6a和q CG6c)均在2年干旱胁迫环境下同时检测到,3个加性QTL和4对上位性互作QTL检测到显著的环境互作效应,但各性状均以加性遗传效应为主,受水分环境影响较小。对干旱胁迫具有特异性QTL的挖掘和发现,在一定程度上为干旱胁迫下稻米品质的遗传改良提供了基础资料。

关键词：水稻干旱碾米品质 QTL定位环境互作

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短季棉早熟性的遗传效应及其与环境互作研究

西北植物学报 2006年第11期26卷 2270-2275页

作者：范术丽喻树迅原日红宋美珍农业部棉花种质遗传改良重点实验室中国农业科学院棉花研究所河南安阳455004

以熟期不同的9个棉花品种为亲本,按部分双列杂交配制46个组合的F1、F2,在3个不同生态环境条件下,研究了7个早熟相关性状的遗传效应及其与环境互作。结果表明:短季棉7个早熟相关性状的遗传均以加性效应为主,同时存在着显性效应,对于播种... 详细信息

以熟期不同的9个棉花品种为亲本,按部分双列杂交配制46个组合的F1、F2,在3个不同生态环境条件下,研究了7个早熟相关性状的遗传效应及其与环境互作。结果表明:短季棉7个早熟相关性状的遗传均以加性效应为主,同时存在着显性效应,对于播种-现蕾、播种-开花和现蕾-开花还存在着上位性效应;短季棉各早熟性状的遗传效应与环境互作显著。生育期、播种-开花的狭义遗传率均较高,分别为66.1%和49.1%,且与环境互作效应较小,而果枝始节和播种-现蕾的遗传率最低,分别为19.8%和18.8%,且与环境互作达到极显著水平,现蕾-开花、开花-吐絮和株高这3个性状的遗传率及其与环境互作居中。由此说明:早熟性的遗传受环境影响较大,在生态条件差异较大的育种地点,以果枝始节和播种-现蕾作为早熟性指标进行异地选择是不可靠的,而以生育期、开花期为早熟性选择指标是比较可行的。

关键词：短季棉早熟性遗传效应环境互作

水稻赖氨酸和总黄酮含量的QTL定位及环境互作分析

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核农学报 2017年第9期31卷 1684-1692页

作者：孙晓雪孙健王敬国刘化龙赵宏伟梁银培邹德堂东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030

为挖掘多环境下稳定存在的水稻赖氨酸和总黄酮含量相关QTL,以粳稻东农425和长白10号及其衍生的180个株系的F_(6:7)重组自交系(RIL)作为供试群体,采用完备区间作图法(ICIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM),对2014年和2015年水... 详细信息

为挖掘多环境下稳定存在的水稻赖氨酸和总黄酮含量相关QTL,以粳稻东农425和长白10号及其衍生的180个株系的F_(6:7)重组自交系(RIL)作为供试群体,采用完备区间作图法(ICIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM),对2014年和2015年水稻的赖氨酸含量和总黄酮含量进行加性QTL定位及环境互作分析。结果检测到10个影响赖氨酸含量的加性效应QTL和12个影响黄酮含量的加性效应QTL,分布在除第9、第10和第12染色体以外的9条染色体上,其中在第5染色体的RM538~RM1271标记区间内连续2年检测到总黄酮含量QTL。检测到6个存在环境互作效应的赖氨酸含量QTL、4个存在环境互作效应的总黄酮含量QTL,互作贡献率为0.15%~6.73%;一对影响总黄酮含量的上位互作效应的QTL,贡献率为0.99%。本研究结果为水稻赖氨酸和总黄酮含量QTL分子标记辅助育种提供了一定的理论依据。

关键词：水稻赖氨酸总黄酮 QTL定位环境互作

利用水、旱稻DH系定位产量性状的QTL及其环境互作分析

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中国农业科学 2005年第9期38卷 1725-1733页

作者：穆平张洪亮姜德峰刘立峰李自超中国农业大学农业部作物基因组学与遗传改良重点实验室/北京市作物遗传改良实验室中国农业大学农业部作物基因组学与遗传改良重点实验室/北京市作物遗传改良实验室北京100094莱阳农学院农学系北京100094 莱阳265200 莱阳农学院农学系

为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响,以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料,利用已构建的水稻分子连锁图(其中94个RFLP标记和71个SSR标记),在水田、旱田栽培条件下,定位了千粒重、结实... 详细信息

为研究水、旱栽培条件对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响,以粳型陆稻IRAT109和粳型水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料,利用已构建的水稻分子连锁图(其中94个RFLP标记和71个SSR标记),在水田、旱田栽培条件下,定位了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状的QTL。结果表明,水田条件共检测到11个加性QTL和13对上位性QTL,旱田条件下检测到18个加性QTL和17对上位性QTL,其中控制千粒重的2个加性QTL和1对上位性QTL及控制有效穗数的1个加性QTL在水田、旱田条件下都检测到。检测到11个控制产量性状QTL区域存在一因多效或紧密连锁,其中3个区域也是控制根系性状QTL的热点区。发现8个加性QTL和8对上位性QTL对表型变异贡献率(以下简称贡献率)大于10%(其中4个加性QTL和5对上位性QTL为旱田条件下检测到),这些高贡献率QTL特别是旱田条件下的高贡献率QTL对旱稻产量性状分子育种具有一定的指导作用。

关键词：水稻旱稻产量性状 QTL定位环境互作

小麦株高QTL定位及其水分环境互作遗传分析

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华北农学报 2015年第5期30卷 83-91页

作者：叶亚琼栗孟飞刘媛陈菁菁杨德龙胡亮亮吕婷婷焦东利柴守玺甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070

为探讨小麦株高（PH）分子数量性状遗传及其QTL与水分环境互作关系,以冬小麦重组近交系群体（RIL）（陇鉴19（耐旱）×Q9086（水分敏感））120个株系为试验材料,采用条件复合区间作图法对4个环境不同水分条件下株高进行QTL定位分析。结... 详细信息

为探讨小麦株高（PH）分子数量性状遗传及其QTL与水分环境互作关系,以冬小麦重组近交系群体（RIL）（陇鉴19（耐旱）×Q9086（水分敏感））120个株系为试验材料,采用条件复合区间作图法对4个环境不同水分条件下株高进行QTL定位分析。结果表明,小麦RIL群体株高对水分环境反应敏感,群体中各株系呈现广泛变异和超亲分离,属于微效多基因控制的复杂数量性状,易受水分环境影响。共检测到19个和45对控制株高的加性QTL（AQTL）和上位性QTL（AA-QTL）,分布在除3D以外的其他20条染色体上。这些A-QTL和AA-QTL表达通过正向或负向调控影响株高表型变异,贡献率分别为0.47%-7.14%和0.34%-2.93%。发现了2个多环境均能稳定表达的AQTL（***-5A.1和***-7A.1）,以及2个A-QTL热点区域（Xbarc1072-XBarc167（2B）和Xksum253-Xbarc164（5B））。所检测到的A-QTL和AA-QTL与干旱胁迫环境互作普遍负向调控株高表型。加性效应和上位性效应是决定小麦株高的主要遗传因子。在干旱胁迫条件下,这种遗传主效应均不同程度降低株高表型。可为小麦抗旱遗传改良和分子标记辅助选择育种奠定理论基础。

关键词：小麦干旱胁迫株高 QTL定位环境互作

水稻耐盐相关动态QTL的加性和上位性与环境互作分析

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西北植物学报 2020年第10期40卷 1732-1739页

作者：孙健尹天娇王烁李嘉明冷月邹德堂东北农业大学农学院哈尔滨150030

钠离子(Na^+)、钾离子(K^+)含量和Na^+/K^+值是影响水稻耐盐性的关键指标。水稻的耐盐性由数量性状位点(QTL)控制,目前在水稻苗期已经鉴定了大量Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的QTL,但在田间生长期鉴定的QTL数量较少。该研究以粳稻‘东农425... 详细信息

钠离子(Na^+)、钾离子(K^+)含量和Na^+/K^+值是影响水稻耐盐性的关键指标。水稻的耐盐性由数量性状位点(QTL)控制,目前在水稻苗期已经鉴定了大量Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的QTL,但在田间生长期鉴定的QTL数量较少。该研究以粳稻‘东农425’和‘长白10’杂交衍生的重组自交系(RIL)群体为材料,对田间试验条件下的盐胁迫和对照进行联合分析,在水稻不同发育时期鉴定Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的发育动态QTL,并采用混合线性模型(MCIM)分析各QTL的加性(A)和上位性(AA)及其与环境的互作效应(QE)。结果表明:(1)盐胁迫条件下,亲本和RIL群体的茎Na^+含量(SNC)、茎Na^+/K^+(SN/K)、叶Na^+含量(LNC)和叶Na^+/K^+(LN/K)在各时期均高于对照,茎K^+含量(SKC)和叶K^+含量(LKC)均低于对照,对照条件下双亲性状在大多数时期均无显著差异;盐胁迫下两个亲本的多个性状在不同发育时期存在显著差异,其中,SNC和LKC在4个时期差异显著,SN/K和LN/K在3个时期差异显著,SKC和LNC在2个时期差异显著。(2)采用非条件和条件QTL作图方法,共检测到13个加性QTL和11对上位性QTL,其中包括14个非条件QTL和10个条件QTL;而13个加性QTL中有8个,11对上位性QTL中有7个具有环境互作效应。(3)qSKC5-1在水稻4个发育阶段均被检测到,其在调控水稻耐盐性中发挥着重要作用。SNC、SN/K和LN/K的所有QTL均检测到加性×环境互作效应,2对控制SNC的上位性QTL均检测到上位性×环境互作效应,说明这些性状的QTL对盐环境较为敏感。研究发现,田间生长条件下水稻Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的QTL表达与发育时期密切相关;水稻田间生长条件下耐盐性的遗传非常复杂,在利用分子标记辅助选择(MAS)培育耐盐水稻新材料应该考虑上位性和环境互作效应。

关键词：水稻耐盐性 QTL 发育动态上位性环境互作

小麦与环境互作的遗传学基础及其在提高小麦产量中的作用

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遗传 2001年第1期23卷 46-47页

作者： JWSnape JohnInnesCentre

To maximise yield potential in any environment, wheat cultivars must have an appropriate flowering time and life cycle duration, which fine tunes the life cycle to the target environment. For plant breeders to produce such varieties by conventional plant breeding combined with marker assisted selection, or by genetic engineering, a detailed knowledge of the genetic control of the key components is required. Genetic analysis in wheat using precise genetic stocks, particularly substitution lines and recombinant substitution lines, has revealed that there are three genetically independent systems controlling life cycle duration in wheat, namely those controlling vernalization response ( Vrn genes), photoperiod response ( Ppd genes) and developmental rate (“earliness per se”,Eps genes). This paper discusses our current knowledge of these systems and their role in modifying life cycle duration and yield potential. In addition, comparative mapping of these genes in other Triticeae species, particularly barley, is indicating new target genes for discovery in wheat, and comparative mapping with rice is indicating that rice may have orthologues of Triticeae flowering time genes, and, hence rice may provide a strategy for cloning Vrn and Ppd genes using rice molecular tools. The major genes controlling photoperiod response in wheat, the Ppd 1 genes, have been shown to be located on the homoeologous group 2 chromosomes. These have been shown to have dramatic effects on yield potential in different environments. In temperate northern latitudes it is advantageous to have late spring flowering, and hence a long vegetative period, mediated by response to longer day length, and hence varieties need to possess photoperiod sensitive alleles. In autumn sown spring wheats in sub tropical regions, or southern European winter wheats, it is advantageous to flower early in the spring to complete the life cycle before desiccating summer temperatures, and, hence, varieties possess strong all

关键词：小麦环境互作遗传学产量

玉米叶片保绿度F1杂种优势与环境互作效应分析

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华北农学报 2008年第2期23卷 92-95页

作者：赵延明严敏徐洪文董树亭青岛农业大学植物科技学院山东青岛266109 山东农业大学农学院山东泰安271018

采用加性-显性及与环境互作的遗传模型,利用玉米6个亲本,按完全双列杂交设计组配的15个杂交组合在4种环境条件下的试验资料,分析玉米叶片保绿度F1杂种优势与环境互作效应。结果表明:玉米叶片保绿度F1杂种优势存在着极显著的基因型与环... 详细信息

采用加性-显性及与环境互作的遗传模型,利用玉米6个亲本,按完全双列杂交设计组配的15个杂交组合在4种环境条件下的试验资料,分析玉米叶片保绿度F1杂种优势与环境互作效应。结果表明:玉米叶片保绿度F1杂种优势存在着极显著的基因型与环境互作效应。不同杂交组合在同一环境下的F1杂种优势表现不尽相同,同一杂交组合在不同环境条件下表现也不尽相同。玉米自交系沈137是选育保绿性玉米杂交种较好的亲本材料。

关键词：玉米保绿度杂种优势环境互作