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基于小黑麦ril群体的草产量相关性状QTL分析

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草地学报 2023年第3期31卷 710-718页

作者：郭蕊金星娜常丹丹杜文华甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为解析调控小黑麦(Triticosecale Wittmack)草产量的遗传机制,本研究以‘甘农7号’小黑麦与‘石大1号’小黑麦构建的F 6代重组自交系(ril)群体为材料,利用小黑麦ril群体分子图谱,结合株高、分蘖数、穗下节间长和单株鲜重的表型值,进行QT... 详细信息

为解析调控小黑麦(Triticosecale Wittmack)草产量的遗传机制,本研究以‘甘农7号’小黑麦与‘石大1号’小黑麦构建的F 6代重组自交系(ril)群体为材料,利用小黑麦ril群体分子图谱,结合株高、分蘖数、穗下节间长和单株鲜重的表型值,进行QTL分析。共检测到5个株高QTL,分布在连锁群LG1,LG3,LG4,LG6上,遗传贡献率为6.56%~12.86%;4个分蘖数QTL,分布在连锁群LG2,LG5,LG6,LG7上,遗传贡献率为7.11%~12.44%;3个穗下节间长QTL,分布在连锁群LG1,LG2,LG5上,遗传贡献率为7.69%~9.63%;4个单株鲜重QTL,分布在连锁群LG2,LG5,LG6,LG7上,遗传贡献率为9.65%~13.63%。其中,株高和分蘖数的主效位点为q PH6-1和q NT5-1,表型变异解释为12.86%和12.44%;单株鲜重的主效位点为q BS2-1和q BS6-1,表型变异解释率为12.17%和13.63%,二者累加对单株鲜重具有增加效应。本研究为饲用小黑麦生物产量的精细定位和分子辅助育种提供了重要理论支撑。

关键词：小黑麦 ril群体草产量相关性状 QTL定位

利用花生ril群体进行芽期耐寒性遗传特性分析

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核农学报 2023年第4期37卷 690-698页

作者：薛云云田跃霞张鑫张蕙琪李娜梁煜莹张加羽白冬梅山西农业大学经济作物研究所山西太原030031

花生是我国分布极广的重要油料和经济作物,低温寒害是高纬度高海拔产区严重限制其生产发展的关键逆境因素,其中发芽期的危害最为普遍和严重。为深入研究花生芽期耐寒性遗传特性,本研究以耐寒性强的品种和耐寒性弱的品种杂交[HY44×DF12(... 详细信息

花生是我国分布极广的重要油料和经济作物,低温寒害是高纬度高海拔产区严重限制其生产发展的关键逆境因素,其中发芽期的危害最为普遍和严重。为深入研究花生芽期耐寒性遗传特性,本研究以耐寒性强的品种和耐寒性弱的品种杂交[HY44×DF12(HD-ril)和YZ9102×XZ68-4(YX-ril)]构建了两个重组自交系(ril)群体,利用主基因+多基因混合遗传模型对2个ril群体低温胁迫后的相对发芽率进行遗传特性分析。结果表明,2个ril群体的耐寒性在2020年海南乐东(E1)环境中均表现为由3对加性上位性主基因+加性多基因控制,HD-ril和YX-ril的主基因遗传率分别为86.72%、91.46%,在2021年山西汾阳(E2)环境中均表现为由2对显性上位主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为74.35%、79.56%;HD-ril群体在2021年海南南滨(E3)环境中与YX-ril群体在2020年山西汾阳(E4)环境中耐寒性均表现为由2对累加作用的主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为64.20%、59.05%。本研究结果为深入开展花生芽期耐寒性分子机制研究、提高耐寒性分子育种效率提供了重要的理论基础。

关键词：花生 ril群体耐寒性相对发芽率主基因+多基因模型

基于ril群体的玉米穗行数相关QTLs定位与分析

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种子 2022年第12期41卷 54-58页

作者：赵鹏斌贾晓艳马江睿祝丽英赵永锋河北农业大学农学院/国家玉米改良中心河北分中心河北保定071000

定位不同环境下影响玉米穗行数的稳定表达的QTLs是玉米分子标记辅助选择的基础和前提。本研究以X 178和农系531为亲本构建的283份重组自交系(ril)为实验材料,利用SSR分子标记技术和复合区间作图法(ICIM-ADD)分别对辛集、保定的玉米穗行... 详细信息

定位不同环境下影响玉米穗行数的稳定表达的QTLs是玉米分子标记辅助选择的基础和前提。本研究以X 178和农系531为亲本构建的283份重组自交系(ril)为实验材料,利用SSR分子标记技术和复合区间作图法(ICIM-ADD)分别对辛集、保定的玉米穗行数进行QTL的定位与分析。结果表明,共检测到19个与玉米穗行数有关的QTLs,分布在1、2、4、6、7、9号染色体上。单个QTL表型贡献率为3.4%~9.1%;辛集检测到8个,单个QTL表型贡献率为3.9%~11.77%。其中有两个位点分别在保定和辛集同时被检测到:qKRE 1-B-1和qKRE 3-X-9,其平均贡献率分别为5.21%和9.16%。保定检测到11个,这些在不同环境下检测到的QTLs为玉米穗行数的QTL精细定位提供了理论依据。

关键词：玉米穗行数 ril群体 QTL定位

人工合成六倍体小麦ril群体籽粒性状和品质性状的QTL分析

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人工合成六倍体小麦RIL群体籽粒性状和品质性状的QTL分析

作者：李翔西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦(Triticum aestivum L.)作为主要的粮食作物之一,随着人口的不断增长,对小麦的需求也不断增加。现代育种模式下培育的小麦品种大多数是利用小麦骨干品系重复组配选育而成,造成新培育的小麦品种遗传多样性降低,可利用的优异基因资源... 详细信息

小麦(Triticum aestivum L.)作为主要的粮食作物之一,随着人口的不断增长,对小麦的需求也不断增加。现代育种模式下培育的小麦品种大多数是利用小麦骨干品系重复组配选育而成,造成新培育的小麦品种遗传多样性降低,可利用的优异基因资源逐渐狭窄。人工合成六倍体小麦是通过四倍体小麦(Triticum turgidum,2n=4X=28,AABB)和二倍体粗山羊草(Aegilop tauschii,2n=2X=14,DD)远缘杂交而来,携带有粗山羊草丰富的野生基因资源,对小麦的产量和品质改良具有极大的帮助。因此,基于人工合成六倍体小麦和普通栽培小麦杂交构建的后代群体,对群体的粒长、粒宽、千粒重等籽粒性状和蛋白质含量等品质性状进行遗传研究,挖掘优异的基因资源,对小麦未来育种具有重要的意义。本试验用普通栽培小麦西农389作为母本,人工合成六倍体小麦KU2039、KU2098为父本,构建了西农389×KU2039和西农389×KU2098两个重组自交系(Recombinant inbred line,ril)群体(分别简称为S群体和J群体)为研究对象,利用智能化表型检测仪器对两个ril群体两年的籽粒性状和品质性状等农艺性状进行了测定,结合构建的两张高密度遗传图谱,对籽粒性状和品质性状进行了QTL分析,主要研究结果如下:1.利用智能化表型检测仪器对两个ril群体两年的粒长、粒宽、千粒重、籽粒长宽比、籽粒面积、籽粒周长、蛋白质含量、湿面筋含量、淀粉含量等农艺性状的表型值进行了测定。同时使用人工测定方式检测了粒长和千粒重性状的表型值,相关性分析结果(R﹥0.85)表明仪器的测定值是准确可靠的,可用于后续的遗传分析。统计分析结果表明所有的农艺性状在两对亲本之间均差异显著或极显著,所有农艺性状两个年份的表型值和最佳线性无偏预测值(Best linear unbiased prediction,BLUP)的频率分布呈正态分布,符合数量性状的遗传特点,因此这两个ril群体可用于粒长等10个农艺性状的QTL分析。2.基于小麦55K SNP芯片技术获取了两个ril群体的基因型数据,分别构建了两个高密度遗传图谱,其中西农389×KU2039群体的遗传图谱含有2688个BIN标记,共包含24个连锁群,连锁图谱长度为4588.1 c M,标记平均密度为1.71 c M。西农389×KU2098群体的遗传图谱含有2826个BIN标记,共包含23个连锁群,连锁图谱长度为4603.73 c M,标记平均密度为1.63 c M。3.基于构建的两个高密度遗传图谱和两个年份的表型数据对粒长等10个农艺性状进行了QTL分析。两年间共有149个QTL在两个群体的21条染色体上被定位到,西农389×KU2039群体中检测到63个,西农389×KU2098群体中检测到86个,单个QTL可解释表型变异率为0.91%～49.88%。检测到与籽粒性状相关的QTL有96个,与品质性状相关的QTL分别有39个,与抽穗期相关的有14个。其中有65个QTL是可以解释表型变异率大于10%的主效QTL。4.两个ril群体中能重复两次及以上检测到QTL有22个,为稳定的QTL。其中西农389×KU2039群体中有10个,分别为与籽粒性状相关的QGL-S-7D、QGW-S-2D、QTGW-S-6A-2、QGLWR-S-7B、QKA-S-7D.1、QKP-S-7D.1。与抽穗期相关的QHD-S-2D以及与品质性状相关的QGPC-S-5A、QWGC-S-5A、QSC-S-5A。西农389×KU2098群体中检测到12个,分别为与籽粒性状相关的QGL-J-1A、QGW-J-1B.2、QTGW-J-4D、QGLWR-J-1A、QGLWR-J-5A.2、QKA-J-1B、QKP-J-6A-2。与抽穗期相关的QHD-J-2D-1以及与品质性状相关的QGPC-J-4A、QWGC-J-3B、QWGC-J-6A-2、QSC-J-3B。5.通过对两个ril群体检测到的主效QTL和稳定QTL与前人定位结果比较分析,最终确定14个QTL为新发现的稳定QTL,分别为与籽粒性状相关的QGL-S-7D、QGW-S-2D、QTGW-S-6A-2、QKA-S-7D.1、QKP-S-7D.1、QGW-J-1B.2、QGLWR-J-1A,与品质性状相关的QGPC-S-5A、QWGC-S-5A、QSC-S-5A、QGPC-J-6A-2、QWGC-J-3B、QWGC-J-6A-2、QSC-J-3B。6.通过对这些新发现的稳定QTL加性效应值分析,与籽粒性状相关的QGL-S-7D、QTGW-S-6A-2、QKA-S-7D.1、QKP-S-7D.1、QGL-J-1A、QTGW-J-4D、QGLWR-J-1A、QKA-J-1B、QKP-J-6A-2和与品质性状相关的QGPC-S-5A、QWGC-S-5A、QWGC-J-3B的有利等位基因

关键词：人工合成六倍体小麦 ril群体籽粒性状品质性状 QTL定位

小偃麦山农304和烟农15衍生ril群体遗传组成鉴定和产量相关性状QTL分析

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小偃麦山农304和烟农15衍生RIL群体遗传组成鉴定和产量相关性状QT...

作者：邱燕来山东农业大学

学位级别：硕士

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=6x=42)具有大穗多花、耐旱抗寒等诸多优良性状,是小麦遗传改良中优异性状的供体。目前关于中间偃麦草的优异抗病、抗虫基因研究较多,但有关中间偃麦草向普通小麦中转移产量相关有益性状的研究较... 详细信息

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium,2n=6x=42)具有大穗多花、耐旱抗寒等诸多优良性状,是小麦遗传改良中优异性状的供体。目前关于中间偃麦草的优异抗病、抗虫基因研究较多,但有关中间偃麦草向普通小麦中转移产量相关有益性状的研究较少。本实验室利用中间偃麦草与普通小麦烟农15回交,创制了小偃麦渐渗系山农304,其保留了中间偃麦草大穗多花、生长繁茂等多种优良性状,又将山农304与普通小麦烟农15杂交,获得了一批含296个株系的小偃麦衍生后代ril群体。本研究通过分子细胞遗传学、分子标记以及转录组分析等技术,对ril群体296份株系进行了遗传组成鉴定,同时对重要产量相关性状的QTL进行分析;通过ril群体中矮杆基因和光周期基因的鉴定,对2D染色体的遗传图谱进行加密,同时分析了Ppd-D1和Rht8基因。获得的主要结果如下:1、对亲本及ril群体的11个重要农艺性状进行田间调查并统计分析。结果表明,山农304除了抽穗期晚于烟农15,其余重要农艺性状均显著高于亲本烟农15。ril群体农艺性状变异连续且广泛,方差分析和遗传力分析表明,千粒重受环境影响较小,其余农艺性状均受基因型和环境的显著影响且具有较高遗传力。2、利用寡核苷酸探针套对ril群体中10份长穗株系和10份短穗株系进行荧光原位杂交(FISH)分析,结果发现长穗株系和短穗株系在2A、7A、2B、3B和6B染色体上存在明显带型差异。长穗材料不仅在农艺性状上与亲本山农304相似,在染色体带型结构方面也与山农304相近;而短穗材料在农艺性状和染色体带型结构上则与亲本烟农15更相近。3、根据分子标记的检测结果构建了ril群体18个染色体的遗传差异图谱,以区分不同类型的遗传差异以及染色体片段的来源,发现ril群体不同株系的差异比较丰富,部分结果与细胞学检测结果一致。4、对亲本及ril群体的11个重要农艺性状进行QTL定位。总共检测到30个相关性状QTL,解释了2.5%-23.3%的表型变异,LOD值在2.53-18.84之间。其中,21个QTL的增效基因均来自山农304,所有QTL在前期多年多点环境中均被检测到,为稳定QTL。5、利用矮秆基因和光周期基因的特异性分子标记对ril群体296份材料进行了分子标记检测。结果表明:烟农15等156份材料含有Rht8矮杆等位基因,平均株高69cm,山农304等141份材料含Rht8高杆等位基因,平均株高76cm;烟农15等193份材料含有光周期不敏感基因Ppd-D1a,平均抽穗期176天,山农304等91份材料含有光周期敏感基因Ppd-D1b,平均抽穗期182天。Ppd-D1a和Rht8基因具有独立作用和累加效应,同时含有两个基因比只含有其中1个基因对株高和抽穗期影响更大。6、重新构建了2D染色体的遗传图谱,并进行条件QTL分析,揭示了株高与穗长、株高与抽穗期在单个QTL水平之间的关系。条件QTL结果表明,QPh-R-2D(包含Rht8基因)在条件和非条件QTL中均能定位到,且LOD值变化不大,说明该QTL的遗传效应不受穗长或抽穗期的影响,是对株高具有重要贡献的QTL。7、利用山农304、烟农15和ril群体中穗长差异株系R104和R223,对其二棱期和四分体时期的幼穗进行转录组分析,在四个时期关于穗子大小的差异表达基因共145个。其中Traes CS2B02G005300、Traes CS2D02G523000和Traes CS2D02G597600三个基因在烟农15中几乎不表达,只在山农304中特异表达,推测其可能为穗长发育相关的候选基因。

关键词：小麦中间偃麦草 ril群体产量性状 QTL 矮秆基因光周期基因

干旱调控下小麦ril群体灌浆期茎秆可溶性碳水化合物积累与转运的遗传分析

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应用生态学报 2014年第3期25卷 803-812页

作者：杨德龙栗孟飞程宏波柴守玺李唯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兰州730070 甘肃农业大学农学院兰州730070

以小麦ril群体（陇鉴19×Q9086，F8）120个株系及其亲本为供试材料，研究雨养（DS）和正常灌溉（WW）条件下，小麦灌浆期不同发育阶段主茎不同节位可溶性碳水化合物（WSC）含量、转运率及其对籽粒的贡献率，以及穗粒重的遗传特点及各目... 详细信息

以小麦ril群体（陇鉴19×Q9086，F8）120个株系及其亲本为供试材料，研究雨养（DS）和正常灌溉（WW）条件下，小麦灌浆期不同发育阶段主茎不同节位可溶性碳水化合物（WSC）含量、转运率及其对籽粒的贡献率，以及穗粒重的遗传特点及各目标性状间的相关性．结果表明：在两种水分条件下，小麦ril群体各目标性状变异广泛，变异系数在2．7％～62．1％（DS）和1．9％-52．1％（WW），多样性指数在0．61—0．90（DS）和0．64～0．89（WW），且存在超亲分离．各目标性状表型受基因型、水分环境、节位和发育时期的显著影响．其中，WSC含量受发育时期的影响较大，WSC转运率具有显著的水分和节位主导效应，而WSC转运对籽粒的贡献率受基因型、节位和水分的共同作用．开花初期和灌浆中期WSC含量、花前WSC转运率对籽粒的贡献率之间普遍表现为显著或极显著正相关，且干旱条件下其相关系数更高．各目标性状的遗传力较低（hB^2在干旱条件下为0．31～0．56，灌溉条件下为0．44～0．67），控制各目标性状的遗传基因对数在6—29对（DS）和3～19对（WW）．表明该群体对所考察性状有贡献的等位基因在其后代群体中得到广泛分离，其表达易受水分环境的影响，符合典型数量性状特点．

关键词：小麦 ril群体干旱胁迫 WSC积累转运数量遗传

利用一个水稻ril群体定位控制淀粉特性的QTL(英文)

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Acta Botanica Sinica 2003年第8期45卷 986-994页

作者：包劲松 Harold CORKE 何平朱立煌浙江大学华家池校区核农所杭州310029 香港大学植物系中国科学院遗传与发育生物学研究所北京100101

利用一个由籼粳(Oryza sativa L.)杂交发展成的重组自交系(ril)群体研究影响淀粉特性的遗传因子,测定了一系列淀粉特性有关性状,包括直链淀粉含量、胶稠度、淀粉糊粘度、胶的质地、糊化温度、热学特性、回生特性等22个参数。共定位了44... 详细信息

利用一个由籼粳(Oryza sativa L.)杂交发展成的重组自交系(ril)群体研究影响淀粉特性的遗传因子,测定了一系列淀粉特性有关性状,包括直链淀粉含量、胶稠度、淀粉糊粘度、胶的质地、糊化温度、热学特性、回生特性等22个参数。共定位了44个QTL,分布在第2～6、8、9、11染色体上,每个性状所定位的QTL在1到4个不等。其中有2个是主基因,一个是第6染色体上的Wx基因,它控制直链淀粉含量、胶稠度、淀粉糊粘度、胶的质地、回生特性等性状,另一个是第6染色体上的alk基因,它控制糊化温度与热学特性等性状,其他QTL都是微效基因,在第9染色体上RZ404和G295区间系首次检测到,它控制淀粉胶的硬度(hardness)、胶粘性(gumminess)、咀嚼性(chewiness)、回生淀粉的最高糊化温度、回生率等性状,这些性状都未曾研究过。

关键词：水稻 ril群体定位淀粉特性数量性状基因位点

辣椒重组自交系群体果实和叶形性状的遗传分析

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中国蔬菜 2024年第2期 38-45页

作者：陈大青戴云花毛莲珍孙浩周瑶刘周斌湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心湖南长沙410128 蔬菜生物学湖南重点实验室湖南长沙410128

通过朝天椒D71和甜椒D72组合构建辣椒重组自交系(recombiant inbred line,ril),测定2种不同生长环境下ril群体的单果质量、果长、果肩宽、果宽、果实硬度、果肉厚、果柄粗、叶宽和叶长共9个性状,分析其遗传规律。结果表明,多数性状在2... 详细信息

通过朝天椒D71和甜椒D72组合构建辣椒重组自交系(recombiant inbred line,ril),测定2种不同生长环境下ril群体的单果质量、果长、果肩宽、果宽、果实硬度、果肉厚、果柄粗、叶宽和叶长共9个性状,分析其遗传规律。结果表明,多数性状在2种生长环境下的偏度系数和峰度系数的绝对值均小于1,表明这些性状具有典型的数量性状特征,说明群体各性状受多基因控制的影响。各性状变异系数平均值为16.73%~52.06%,其中单果质量的变异系数平均值最大,为52.06%,而叶长最小,仅为16.73%。群体性状遗传力范围为42.03%~51.21%,其中果实多个性状间均呈显著或极显著正相关,而果实硬度与其他性状呈显著或极显著负相关。在不同生长环境下,群体在E1下性状表现力要好于E2,变异现象分析说明该ril群体内部有丰富的遗传变异,遗传力分析表明辣椒果实性状受到基因型和环境型共同作用的影响,且受环境型影响略高于基因型影响。ril群体在2种生长环境下的各性状分布均呈正态分布或近似正态分布,这些性状属于典型的数量性状遗传。以上结果可为辣椒新品种的选育提供参考。

关键词：辣椒 ril群体果实性状叶形性状遗传分析

皖草2号ril群体5个农艺性状的QTL定位

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西昌学院学报（自然科学版） 2022年第3期36卷 1-6页

作者：李杰勤涂文淼戴玲刘言龙王丽华安徽科技学院农学院安徽凤阳233100

皖草2号是我国育成的第1个高粱和苏丹草的杂交品种,具有产量高、品质优、适应性强的特点。以皖草2号重组自交系(ril)群体为材料,对其株高(PH)、茎粗(SD)、分蘖数(TN)、单株鲜质量(FW)和单株干质量(DW)5个农艺性状进行了遗传分析;利用SS... 详细信息

皖草2号是我国育成的第1个高粱和苏丹草的杂交品种,具有产量高、品质优、适应性强的特点。以皖草2号重组自交系(ril)群体为材料,对其株高(PH)、茎粗(SD)、分蘖数(TN)、单株鲜质量(FW)和单株干质量(DW)5个农艺性状进行了遗传分析;利用SSR分子标记,构建了皖草2号ril群体的遗传图谱,并对株高、茎粗、分蘖数、单株鲜质量和干质量5个农艺性状进行QTL定位。结果表明:(1)ril群体的平均株高、茎粗、分蘖数、单株鲜质量和单株干质量都位于2个亲本之间;除分蘖数外,其他4个性状呈正态分布。(2)利用147个SSR标记构建了10个连锁群的遗传图谱,总遗传距离为1 030.4 cM,标记间的平均距离为7.14 cM;进一步利用遗传图谱定位了控制5个农艺性状的QTL位点共22个,其中PH位点1个、SD位点2个、TN位点6个、FW位点7个、DW位点6个,在这22个QTL位点中,qFW-6位点贡献率最小,为3.61%;qDW-8位点贡献率最大,为34.24%。研究结果可为饲用高粱与苏丹草杂交种的分子标记辅助育种提供一定的理论参考。

关键词：皖草2号 ril群体农艺性状遗传图谱 QTL定位