水稻产量性状的QTL 定位与上位性分析
实验 水稻产量性状考察和分析28页PPT
人的差异在于业余时间
实验 水稻产量性状考察与分析
一、实验目的: 1. 了解水稻四个产量因素及其形成过程,掌握水
稻产量性状室内考察,计算方法。 2. 为了第二年的生产或科学研究目的。
水稻生长得更好
分析、总结其生长发育过程中的栽培措施 是否合理,并提出应调节的因素及相应技 术措施,为水稻再创高产打基础。
的数据分析提出越富品种水稻在生产中存在问题及改良的主 要栽培措施。
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
花粉充实完成期
0-出穗
(3)
1. 饱满籽粒:比重1.06以上的饱满籽粒。
2. 空粒和秕粒: 空粒:由未受粉的花形成的,其外形,大小近于饱粒, 但是空壳。 秕粒:花受粉后种子发育中途停止而形成的,其比重 在1.06以下,脱壳时易被破碎而混入稻壳中。
3. 分别数取空、秕粒,然后脱取穗上的饱满粒,并 称重量,即经济产量(g∕穴,计算 kg∕亩)。
45、自己的饭量自己知道。——苏联
各样点选取具有代表性的5穴。 每个小区选取有代表性的10穴进行室 内考察。为了保险可选12穴。
3. 确定行距 行距= (11行距离 / 10),各取样点取平均值。
4. 确定穴距
穴距= (11穴距离 / 10),各取样点取平均值。
每亩穴数 =
666.7(m2) 平均行距(m)×平均穴距(m)
行、穴?
无效分蘖、动摇分蘖、有效分蘖
水稻千粒重和垩白粒率的QTL及其互作分析
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(2): 255−261/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家自然科学基金项目(30500315), 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2006AA100101, 2006AA10Z1B1), 国家科技支撑计划项目(2006BAD01A01), 江苏省高技术招标项目(BG2006301), 江苏省农业种质资源基因库项目[sx(2007)g02], 高等学校学科创新引智计划项目(B08025)资助。
*通讯作者(Corresponding author): 万建民, E-mail: wanjm@; Tel: 025-********Received(收稿日期): 2008-07-31; Accepted(接受日期): 2008-10-08.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.00255水稻千粒重和垩白粒率的QTL 及其互作分析周立军1 江 玲1 刘 喜1 陈 红1 陈亮明1 刘世家1 万建民1,2,*1南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 江苏省植物基因工程技术研究中心, 江苏南京210095; 2 中国农业科学院作物科学研究所, 北京100081摘 要: 产量因子千粒重和稻米品质指标垩白粒率密切相关。
本研究以越光/Kasalath//越光BIL 群体为材料, 分析千粒重和垩白粒率的相关性、QTL 、上位性互作及其与环境的互作效应。
相关分析表明, 群体千粒重和垩白粒率在2005年和2006年均呈极显著正相关, 相关系数分别为0.42和0.35 (P <0.001)。
2年共检测到千粒重QTL 11个, 其中5个在2年重复检测到, 5个具有环境互作效应; 千粒重上位性互作8对, 7对与环境存在互作。
垩白粒率QTL 6个, 3个具有环境互作效应; 上位性互作9对, 其中4对具有上位性环境互作效应。
水稻株高QTL定位及精确性分析
本研 究依靠 自身数 据 , 过排列 试验法 ( emua 通 P r t—
t nts)1 确 定 各 自群 体 的 L D 阀值 . 于 各 自 i et [] o 。 O 基 L OD阀值 , 用 复合 区 间 作 图 法 ( o oi nev l 应 C mp s eitra t ma pn , I [] 两 群 体 不 同环 境 下 的株 高 Q p ig C M)1 对 1 TL 进行 检 测和效应 分 析 , 并应 用混 合 线性 模 型复合 区间 作 图 法 ( x dmo e b sd o o o i n ev l Mie— d l ae n cmp s e itra t ma pn , I L] QT p ig MC M)1 对 。 L之 间 的互 作 效应 进 行 分 析 , 析水 稻 株 高性 状遗 传 基础 . 解 最后 作者 对 QT L定 位精 确性 及其影 响 因素从 作 图群体 、 点间互作 、 位 环境 效应, 定位 所选 阀值 和分 析方法 等方 面进行 了讨论 , 为
定 位到 9 9个 Q 5 TL, 分布 于 1 2条染 色体 上. 是 各研 但 究 的定 位 结 果 却 不 尽 一 致 , 要 表 现 在 不 同 研 究 的 主 Q TL定位数 目、 染色 体上 的分 布不一 致 , 同一 QT L的 效应值及 贡献 率差 别 较 大 等 ] 其 原 因 可 能是 多方 .
20 0 8年 1 月
Jn 20 a. 08
水 稻株 高 Q L定 位及 精 确 性 分 析 T
张志勇, 育 民, 黄 张 凯 , 王侯 聪 , 良荣 江
( 门 大 学 生 命 科 学 学 院 , 稻 遗 传 育 种课 题 组 , 建 厦 门 3 10 ) 厦 水 福 6 0 5
水稻产量相关性状的全基因组关联分析及候选基因筛选
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.12047水稻产量相关性状的全基因组关联分析及候选基因筛选杨飞1,**张征锋2,**南波1肖本泽1,*1 华中农业大学植物科学与技术学院,湖北武汉430070;2 华中师范大学生命科学学院,湖北武汉430079摘要:水稻是最重要的粮食作物之一,培育高产稳产的水稻品种对于维护粮食安全至关重要,对产量相关性状的遗传解析是提高水稻产量的基础。
本文从“3000份水稻核心种质重测序项目”(3K Rice Genome Project)中挑选生育期较为一致的226份核心种质资源材料考察生育期(rice growing period, RGP)、株高(plant height, PH)、有效穗数(effective panicle number, EPN)、穗长(panicle length, PL)、穗着粒密度(spikelet density, SD)、结实率(seed setting rate, SSR)、千粒重(thousand grains weight, TGW)、单株产量(yield per plant, YP)、每穗颖花数(spikelet per panicle, SP)、每穗实粒数(grains per panicle, GP) 10个主要农艺性状,结合2429 kb的高密度基因型数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。
共定位到显著相关位点43个,除了qRGP7.2、qPH12、qPL6.2、qSD6.2、qTGW1.1、qGP1、qGP5.2 7个QTLs以外,其余36个QTL为本研究中定位到的新位点。
此外,本研究利用单核苷酸位点功能评估的方式筛选到6个主要农艺性状相关候选基因。
分别为株高相关基因LOC_Os12g18760、有效穗数相关基因LOC_Os03g33530、穗长相关基因LOC_Os06g30940、千粒重相关基因LOC_Os01g49810、单株产量相关基因LOC_Os09g25260、穗着粒密度和每穗颖花数相关基因LOC_Os09g32620。
水稻育种中的重要性状遗传分析
水稻育种中的重要性状遗传分析一、引言水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是许多国家的主要粮食来源。
水稻育种是增加粮食产量和改善品质的关键。
在水稻育种中,了解水稻的重要性状的遗传特征是一项关键工作。
二、水稻的重要性状1. 产量水稻的产量是育种的关键目标之一。
产量的遗传因素复杂,可以分为单因素遗传和多因素遗传。
2. 生长期水稻的生长期也是一个重要的性状,因为不同品种的生长期有所不同,生长周期的长短也会影响产量。
一般而言,短期生长期的水稻品种产量较低,因为其生长时间较短。
3. 抗病性水稻病虫害是水稻生产中的主要问题之一。
抗病性是一个重要的性状,因为抗病性强的水稻品种可以在病害环境中生存并保持良好的产量。
4. 耐旱性水稻是一种水生作物,对水分的需求很高,并对干旱和缺水环境敏感。
因此,耐旱性也是水稻育种中的重要性状之一。
5. 籽粒品质水稻籽粒的品质直接影响其市场价值。
品质包括粘性、淀粉含量、色泽和口感等方面。
三、水稻重要性状的遗传分析1. 遗传基础水稻性状的遗传基础非常复杂,常见的遗传基因有单倍型基因、多倍型基因、三倍体基因、四倍体基因和染色体数变异基因等。
遗传基因是水稻性状表现的基础,了解水稻遗传基因的分布和特点是遗传分析的前提。
2. 基因型、表型和环境的关系水稻某一基因的表现是由其基因型、环境和自然选择等因素共同作用的结果。
通过分析基因型与表型之间的关系以及基因型、表型和环境之间的相互作用,可以了解水稻性状的遗传特征。
3. 基因定位基因定位是通过遗传分析确定水稻性状影响基因位置的一种方法。
基因定位可以使用单倍型基因分析、连锁图谱分析、克隆定位和基因组学方法等。
4. QTL分析QTL(量状性状基因)是一个影响复杂性状的基因群,通过QTL分析可以确定水稻性状影响的基因群,了解重要性状的遗传规律。
QTL定位可以使用关联分析和基因组学方法等。
5. 分子标记辅助育种分子标记辅助育种是在育种过程中使用分子标记技术进行优质育种的一种方法。
利用水稻近等基因系群体进行Ghd7和Qph1上位性分析
上 位 性 是影 响复 杂 农 艺性 状 的重 要 因素 , 稻 水 全 基 因组分 布 的分子 标记 给 剖析 产量 性状 遗传 基础
qlid x hm1 , 个 主 效 QT 如 E d , l , t n e. t ) 多 / L h l Gn a
提 供 了条 件 。Yu等 _ 利 用 F :群 体 , 位 分 析 了 3 。 定
影 响产 量 及 其 构 成 因子 的 QT s和 上 位 性 效 应 , L 2
GS ,h 7和 DEP1被 克 隆 [ ; 中 , h 7同 时 3G d 。 其 删 Gd
控制水 稻株 高 、 穗 期 和 每 穗 颖 花 数 。在 长 日照 条 抽
增强 G d h 7的表 达可延 迟 抽穗 期 、 加 株 高 和 增 年 中共 定位 了 3 2个 QTL 控 制产 量及 其构 成性 状 , 件 下 , s 穗 大小 ; 另一 方 面 , h 7功 能 减 弱 的 自然 变异 可 但 Gd 其中1 2个 QTL 在 2年 中均 被 检 测 到 ; s 同时 , 现 发
大量 显著 上位 性效 应 广泛存 在 于基 因组 中并 影 响着 使水 稻 能在 温和 及较 冷 地 区种 植 。上 述 结 果 表 明 , d 这些 性状 。L 等[ 利 用 F 及其 后代 群 体 , 影 响千 Gh 7在水 稻 产 量 和 适 应 性 方 面 具 有 至 关 重 要 的 i ] 对
对每穗粒 数也有较大效应 。构建 G d h 7和 Qp l两个 QT h L同时分离 的 近等基 因系 群体 , 现 P k a 在 G d 发 okl i h7 和Qh p l位点均携带增效等位基 因, h 7和 Q h Gd p l的上位性影 响 了株高 。进一 步剖分互 作形 式发现 , 基 因间 两 对株高存在加性 ×显性和加性 ×加性效应 。通过 比较 B 3 群体 中 9种基 因型的表型 , 现 Q 1为珍汕 9 纯 C 发 7 合 , h 7 P k a 纯合 的基 因型 , G d 为 o kl i 能够较好地调控株高 、 抽穗期和每穗颖花数 三者 问的关系 , 使之达到合理水平 。 关键词 产量性状 ; 加性效应 ; L上位性效应 ; 因互作 QT 基
作物QTL分析的原理与方法
作物QTL定位方法与技术作物QTL定位的方法主要有传统连锁分析、基因芯片 技术和深度学习等。连锁分析通过群体遗传学手段,鉴定两个或多个基因位点 间的连锁关系,进而确定控制性状的QTL。基因芯片技术利用基因组wide的标 记分布,对大量基因位点进行同时检测,高效地定位QTL。深度学习则利用神 经网络等算法,自动化学习和识别数据中的特征,实现对QTL的精准定位。
四、自然群体
自然群体是指在没有人为干预下自然形成的群体,如野生种、地方品种、自然 变异群体等。这些群体通常具有丰富的遗传变异和复杂的遗传结构,对于研究 作物的适应性、抗逆性和产量等性状的遗传基础非常有用。此外,自然群体还 可以用于发现和克隆稀有或特殊的QTL。
五、基于基因组的作图群体
随着基因组学技术的发展,基于基因组的作图群体越来越受到重视。这种群体 可以通过重测序技术获得大量的SNP(单核苷酸多态性)标记,并利用这些标 记构建高密度的遗传图谱。这种图谱可以用于精细定位和克隆QTL,以及研究 基因组中的结构变异和非编码区基因组。
2、QTL分析的具体步骤
(1)数据采集:收集作物的基因型和表型数据。基因型数据可以通过高通量 测序技术获得,而表型数据则可以通过田间试验和室内分析等方法获得。
(2)作图:利用作图软件将基因型和表型数据组装成图,以展示它们之间的 关系。常用的作图软件包括QTL Cartographer、QTL IciMapping等。
原理
1、QTL的概念及定义
QTL是指作物基因组中控制数量性状的基因座位,它们可以通过影响表型变异 来影响作物的农艺性状。QTL通常分为两类:主效QTL和微效QTL。主效QTL是 指对表型变异起主要作用的QTL,而微效QTL则是指对表型变异起较小作用的 QTL。
籼稻整精米率QTLs的检测及上位性和环境互作效应分析
20 0 7年 7月
J1 0 7 u .2 0
籼 稻 整 精 米 率 QT s的 检 测 及 上 位 性 和 L 环 境 互 作 效 应 分 析
徐 斌 , 育 民 , 建 勋 , 黄 黄 王侯 聪 , 良荣 江
( 门大 学 生 命 科 学 学 院 水 稻 遗 传 育 种 课 题 组 , 建 厦 门 3 10 ) 厦 福 60 5
标记 辅 助育种 方 法 改 良稻 米 整 精 米 率 , 响 了稻 米整 影
精 米率 的改 良进 度.
本研 究 利用 QTL p e . 传分 析软件 ] Ma p r1 6遗 6和 水 稻 S R分 子标 记技 术 , 明恢 8 ×佳 辐 占杂 交组合 S 对 6
构 建 的重 组 自交 系 ( eo iainI be ie R L R cmbn t n rdLn , I ) o
级 籼 稻 的 整 精 米 率 : 粒 型 ≥ 5 . % , 粒 型≥ 长 00 中
在 不 同年份 不 同季节 条件 下 获得 的数据 进行整 精米 率 QTL定位 , 进行 上 位 性 及 环 境 互 作 效 应 分析 , 并 以进
一
5 . , 粒 型 ≥ 6 . %. 0 5年福 建 省早 稻 新 品 种 50 短 0 0 20 ( 组合 ) 区域 实验 的 3 2个参 试 品 种 中达 部 颁 二 级 以上 标 准 的仅 为 6 口 . 究 表 明整 精 米 率低 是影 响我 国 0 ]研
一
展 , 从 分子 遗 传 学 方 面 进 行 整 精 米 率 QTL研 究 的 但 报道 却 甚 少 , 有 梅 捍 卫 等 利 用 R L Retit n 只 F P( sr i co
F a me tL n t oy r hs 分 子 标 记 技 术进 行 rg n e g hP lmo p i m) 了相 关 QTL的定 位 研 究 这 大 大 限制 了利 用 分 子 引.
水稻倒伏相关性状的QTL定位研究综述
R sa ̄ P理 O ' oaino h e tdI ]'t i c eer I 1qI L ct fteR l e 删1 l [ i nRi 1 L o a i s a e XIN 1 t l ( uyn ecesC lg ,D ni go ,H bi 4 70 A G 3 e o a Y nagTahr ol e aj nku u e 420 ) e a
较复杂 , 数量性状 的研究不能 采用 与质量性 状相 同 的方法 对
进行 。水稻遗传 育种 通常是通 过表 型值来 选择 基 因型 的, 利 用生物统计学方 法对 导致 数 量性 状变 异 的所 有基 因的 总效 应进 行分析 , 由于环境效应 较 易掩 盖基 因效 应 , 因而 对 目标
1 QT L的原理
数量性状 由许 多微效 多基 因控 制 , 些基 因在染 色体 上 这 的位置称 为 数 量 性 状 基 因 座 位 ( uni tet ilc, r ) Q Байду номын сангаасtav a oiq L 。 ti rt QL T 定位 实质上就 是 确定 与数 量 性状 基 因座 位 相连 锁 的 分
应及其 与环境互作 效 应 的基 于混 合线 性 模 型 的复合 区 间作 图方法 L 。该 方法 还可 以扩展 到 分析 具 有 加 ×加 、 ×显 、 9 J 加
倒伏的 因素很 多 , 株高 、 如 茎秆性状 ( 茎粗 、 基部 节 间长度 、 维 管束的大小 和数 量 等 )生物 产 量等 l 4。这些 性 状 都属 于 、 1J I 数量性 状 , 这类性 状 由许 多微 效 多基 因控制 , 其遗传 基 础 比
显 ×显 上位 性 的各 项 遗 传 主 效 应 及 其 与 环境 互作 效 应 的
水稻苗期耐高Cu 2+胁迫的QTL定位和上位性分析
Ab ta t h e o ia t n rd l e( I sr c :T erc mbn n be i i n R L)p p lt n e v df m h n h n 9 / y g4 ( S 7 / 4 )a d o uai sd r e r Z e s a 7 Mia 6 Z 9 MY 6 n o i o B n B
t a et h li ot eg ( )adrliesel gh i t( )w sm au da n e o t e n i e m r t n,t r a v ro l t % e e te nh n av ed n e h % e t i g a e r idxf l att hg s e s ro r o h
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植 物 营 养 与 肥 料 学 报 20 ,23 : 2 5 06 1 ()3 —37 5
P a tNurfo d F riie in e 1n ti n a etlzrSce c i n
水稻苗期耐高 C 2 胁 迫 的 Q L定位 和上位性分 析 u+ T
胁 迫 , 上 位 性 互 作 也起 到 较 为 重 要 作 用 。 其 关 键 词 : 稻 ;RL群 体 ;Q L定 位 ;上 位 性 效 应 ;耐 c 胁 迫 水 I T u 中图 分 类 号 : 5 1 ¥1 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 0 8 55 (06 3 05 —6 10 —0 X 20 0 — 32 0 J
te ee cl kg a s e m l e om p Q L o t ln l a toh h C s es th ed n t eb hi gnt n ae p r e p ydt a T scn o igt e n t i u r i i m w e o rl o r g t s a t sel gs y r e i g a
基于单片段代换系的水稻抽穗期QTL定位及上位性分析
2 .山东省农业科学院高新技术研究中心 , 山东 济南
摘
2 5 0 1 0 0 ;
2 5 0 1 0 0 )
要: 抽穗期是水稻重要的农 艺性状 , 它决定水稻 品种 的地域适应性和季节适应性 , 是 重要 的育 种 目标
t i o n ma p p i n g a n a l y s i s . Un de r l o ng—d a y c o n d i t i o n,q HD3, o n he t s h o r t a nn o f c h r o mo s o me 3,p r o mo t e d e a r l y h e a d i n g i n S SS L s wi t h Le mo n t a l l e l e,wh i l e,q HD6,i n he t mi d d l e o f s h o r t a nn o f c h r o mo s o me 6,d e l a y e d h e a d i n g i n S S S Ls wi t h Te t e p a l l e l e .F u r t he r mo r e, t he r e wa s s i g n i i f c a n t e p i s t a t i c i n t e r a c t i o n e f f e c t b e t we e n q HD3 a n d q HD6 u n d e r l o n g—d a y c o n d i t i o n. Ke y wo r d s Ri c e; He a d i n g d a t e; S i n g l e s e g me n t s u b s t i t u t i o n l i n e s; Epi s t a t i c i n t e r a c t i o n
水稻1
水稻窄叶性状初定位水稻,一年生禾本科植物,叶长而扁,圆锥花序。
作为世界上三大粮食作物之一,近一半的世界人口,如东亚和东南亚的大部分人口,都已大米为主食。
迫于世界人口压力,高产水稻品种的研发是我们的迫切任务。
尤其在中国这样一个人口大国,水稻新品种的研发具有重要的意义。
水稻作为一种模式植物,由于其含有得丰富和深入的基因研究基础,水稻不同物种分子水平的研究成为先进的热点。
光合作用是作物产量最主要的能量来源,水稻籽粒中80%以上的碳水化合物来自项二叶的合成,叶片大小是决定光合产物总量的一个重要因素。
因此,对功能叶尤其是剑叶形态和大小的遗传分析对于提高作物产量十分重要。
目前,有关水稻叶水稻1.水稻宽叶、窄叶性状的意义。
叶长宽比和叶面积由于叶片生育前期长而后期短,而宽度则是生育前期窄而后期宽,因而叶片的长宽比在! 个生育阶段间有极显著差异,前期高达!" #$$,明显大于后期的%& #’。
叶长宽比的变异系数则是前期略小于中期和后期。
叶面积前期和中期相似,均极显著大于后期。
后期虽然叶片较宽,但由于叶长明显短,所以叶面积较小,但叶面积变异系数却明显大于前期和中期。
" ?$ 叶宽%& 的叶片宽度在" 个生育阶段均极显著大于低亲值&" ?D#; S &F ?#@; (中期和后期还极显著大于中亲值),而与高亲值无显著差异,呈现偏高亲值的倾向。
种,引起了各国育种家的高度重视.水稻叶片是进行光合作用的主要器官,研究报道,水稻籽粒中50%以上的碳水化合物来自剑叶的光合作用,而剑叶和倒二叶合成的光合产物提供了形成水稻籽粒产量的80%以上[2】.我国学者提出超高产杂交稻设想,株型的主要形态特征是上部3片功能叶要长、直、窄、凹、厚,并提出了具体形态指标[3q].一般高产品种功能片的配置关系长度以倒二叶最长,宽度,叶面积和叶重以剑叶最大为宜L6J.经典遗传学研究表明,叶长、叶宽和叶面积均为多基因控制的数量性状,并发现剑叶长宽及叶面积在F,代呈现较高遗传力,叶宽基因作用主要表现为加性效应,叶长、叶面积则主要表现为显性效应[7’8].目前,分子连锁图谱的数量性状座位(quan—titative trait loci,QTL)分析,已成为研究复杂性状经过众多学者的努力,关于高产水稻品种的研究,人们已近取得了一定得成果。
利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比QTL
利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比QTL水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,也是许多人口国家的主要粮食作物。
水稻籽粒的长宽比对于籽粒形态和产量的调控具有重要的作用,因此对水稻籽粒长宽比的调控机制进行研究对于水稻的遗传改良和品种选育具有重要的意义。
近年来,利用重测序技术对水稻的染色体片段进行代换,结合群体定位技术,已经取得了一系列水稻籽粒长宽比的数量性状位点(QTL)的鉴定,为水稻籽粒长宽比的调控机制研究提供了新的途径和手段。
本文主要介绍了利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比QTL的研究进展。
首先介绍了水稻籽粒长宽比的研究意义和调控机制的复杂性,然后介绍了重测序技术和染色体片段代换系群体定位技术的原理和方法,最后总结了相关研究取得的成果,并展望了未来的研究方向和应用前景。
一、水稻籽粒长宽比的研究意义和调控机制水稻籽粒的长宽比是指籽粒长度与宽度的比值,是影响籽粒形态和产量的重要性状之一。
籽粒长宽比的大小直接影响着籽粒的外观和品质,较大的长宽比往往意味着较长的籽粒,而较小的长宽比则意味着较宽的籽粒。
水稻籽粒的长宽比既受遗传因素的影响,也受环境因素的影响,因此对籽粒长宽比的调控机制进行研究有助于揭示水稻籽粒形态发育的遗传基础和环境调控机制,为水稻产量和品质的改良提供理论基础和遗传资源。
水稻籽粒长宽比的调控机制非常复杂,受到多个遗传因素的共同作用。
已经鉴定出了一些水稻籽粒长宽比的数量性状位点(QTL),但仍有许多QTL尚未发现和验证,而且不同环境和不同遗传背景下的水稻籽粒长宽比的QTL可能存在差异,因此需要开展更深入和系统的研究。
二、重测序技术和染色体片段代换系群体定位技术随着二代测序技术的快速发展,重测序技术成为了水稻基因组研究的重要工具。
重测序技术可以高效、快速地获取大量的基因组数据,为水稻的遗传改良和品种选育提供了丰富的基因资源和遗传信息。
重测序技术还可以用于染色体片段代换系群体的构建和群体定位分析,从而实现对水稻数量性状的QTL的鉴定和定位。
控制水稻剑叶形态相关性状的数量基因位点(QTL)的定位
D nl(9 8 首次提出水稻理想株型模式是叶片小而挺 ; oa 16 ) d 角田重三郎(9 1 认为叶片宜厚而直 18 )
立 ; 岛省 三 (9 1 提 出理 想稻 的上位 叶要 短 小 并 直立 ; 来 , 国学 者提 出超 高产 杂 交 稻理 想 松 18 ) 近 我
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第3 第 2期 6卷
2007 年 4 月
上海师范大学学报 ( 自然科学版 )
Ju a o hn hi o lU iesy N mr Sine) o r l f aga r nvri ( a  ̄ c cs n S N ma t e
6 7
杂交产生的回交重组 自交系(akr s eo b atnr ns BL ) bcc s r m i n i e le , Is群体来检测剑叶形态 中 3 o c n b di 个主要 性状的 Q L 期望检测到新的 Q L T, T 遗传位点 , 能用于今后株型分子育种.
1 材料与方法
株型的主要形态特征是上部 3片功能叶要长、 窄、 厚 , 直、 凹、 并提出了具体形态指标 . ’ 在剑叶形态的 遗传研究上, 过去一些学者 研究了籼粳杂种剑叶形态的遗传传递规律及其相关性 , 发现叶长、 叶宽 和叶面积均为多基因控制的数量性状 , 并发现剑叶长宽及叶面积在 F 代呈现较高遗传力, 叶宽基因作 用 主要表 现为加性 效应 , 叶长 、 叶面积则 主要表 现为显 性效应 . 年来 , 近 以分子连 锁 图谱 为基 础 的数 量性 状基 因研究 迅速 发展 , 稻剑 叶形 态相关 性状 的数 量基 因位 点 ( T ) 位 也 有一 些报 道 l 引. 研 水 QL定 3 ’ 本
个 Q L 其两侧的紧密分子标记在水稻株型分子育种上具有一定应用价值. T, 关键 词 : 水稻 ; 关 ; 叶形 态 ; 量性状 位点 ( T ) 相 剑 数 Q L
利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比QTL
利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比QTL水稻作为我国主要的粮食作物之一,一直受到人们的关注和重视。
水稻籽粒长宽比是影响水稻品质的重要指标之一,长宽比大的籽粒更为瘦长,适合加工成大米,而长宽比小的籽粒更为饱满,适合作为稻谷直接食用。
对水稻籽粒长宽比的研究对于提高水稻品质和丰产有着重要的意义。
本文将介绍一项利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比遗传基础的研究成果。
我们需要了解一下什么是QTL。
QTL是指数量性状位点,这些位点与复杂性状的相关性较强,可以用来解释种群间的遗传差异。
水稻籽粒长宽比是一个数量性状,受多基因控制,研究水稻籽粒长宽比的QTL对于揭示其遗传基础具有重要价值。
本研究利用了重测序染色体片段代换系群体,该群体是指以两个亲本为母本和父本,经过连续自交和重复后代选择,形成了一系列染色体片段的代换系群体。
这种群体的形成可以在保持两亲本优良遗传特性的情况下,解决杂种的恶化问题,从而更好地挖掘杂种优势和杂种剧逊。
这一群体的建立为揭示水稻籽粒长宽比的遗传基础提供了便利。
通过对代换系群体的重测序,可以得到大量的遗传变异信息,包括单核苷酸多态性(SNP)和缺失变异等。
利用这些遗传变异信息,可以对代换系群体进行基因型分型,并利用相关分析方法,将籽粒长宽比的表型值与基因型进行关联分析,从而定位籽粒长宽比的QTL。
我们发现,这些QTL位点分布在水稻的不同染色体上,且有不同的影响方向和强度。
通过分析这些QTL,我们发现一些候选基因,这些基因可能与水稻籽粒长宽比的形成和调控有关。
通过进一步的功能验证和分子标记辅助选择,我们有望进一步挖掘这些QTL,揭示籽粒长宽比的遗传调控网络。
利用重测序染色体片段代换系群体定位水稻籽粒长宽比的QTL具有重要的科学意义和实践价值。
这项研究不仅为揭示水稻籽粒长宽比的遗传基础提供了新的思路和方法,也为水稻育种提供了重要的遗传资源和分子标记。
相信随着这一研究的深入,我们将有能力更好地调控水稻籽粒长宽比,从而提高水稻的品质和产量,为我国的粮食安全做出更大的贡献。
水稻染色体片段代换系对氮、磷胁迫反应差异及其QTL分析
第4期
王 雨等: 水稻染色体片段代换系对氮、磷胁迫反应差异及其 QTL 分析
581
相关性状进行了 QTL 分析[6-9], 发现许多 QTL 与氮、 磷代谢运转相关的基因处于相同的染色体位置[10-11]。 不过, 利用同一群体同时进行耐低氮和耐低磷的遗 传分析却未见报道。另外, 大多研究所利用的材料 为重组自交系群体, QTL 效应检测易受遗传背景的 干扰[4,11]。染色体片段代换系由于其遗传背景相似, 仅含有单个或少数导入片段的差异, 可大大减少或 消除遗传背景的影响。利用代换系作 QTL 定位分析 已受到人们的高度重视[12-13]。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(4): 580−587 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.00580
氮、磷是作物生长发育所必需的营养元素, 也 是影响作物产量的重要因素[1]。培育养分高效利用 的高产品种, 是减少大量施用化肥、降低作物生产 成本的重要途径, 是当前作物遗传育种的重要目标[2]。
作物艺等数量性状。高密度分子遗传连 锁图的发展为这些数量性状位点(QTL)定位分析提 供了良好的基础。目前, 关于作物耐低氮、耐低磷 的 QTL 定位已有许多研究报道[3-5]。在水稻中已对 苗期根长、有效分蘖、结实率和产量等与耐氮(磷)
水稻杂种优势利用现状及发展对策
水稻杂种优势利用现状及发展对策摘要就水稻杂种优势利用的历史与现状进行综合分析,讨论了提高杂种优势利用水平的策略,以期更好地促进中国杂交稻——杂交粳稻的发展。
关键词杂交水稻;杂种优势;杂交籼稻;杂交粳稻随着人口不断增长,耕地不断减少,粮食安全成为国家日益关注的热点问题,我国也面临着在新世纪如何保证粮食安全的问题。
水稻是世界主要粮食作物之一,中国是世界上最大的稻米生产国和消费国,有60%以上的人口以稻米为主食,稻作面积和稻谷总产量分别占全世界的23%和37%。
我国常年水稻播种面积约占全国粮食作物总面积的30%,其产量约占粮食总产量的40%[1-3]。
近年来,我国水稻单产比粮食作物平均单产高约45%,其中一个重要因素就是水稻杂种优势的利用。
杂交稻大面积的快速推广应用,大幅度地提高了我国水稻的单产和总产[4-5]。
杂交水稻的成功是农业史上的一座里程碑,它否定了“自花授粉作物没有杂种优势”的传统理论观点,大大丰富了作物遗传育种的理论和实践,具有很高的学术和应用价值,使水稻单产在矮秆良种的基础上提高20%左右,为保障我国粮食安全做出了很大贡献[6-7]。
1水稻杂种优势利用的历史与现状1.1水稻杂种优势利用的历史1926年美国琼斯(J·W·Jones)首次提出水稻具有杂种优势[8]。
后来,印度、日本、美国、国际水稻研究所(IRRI)等的一些科学家开展了水稻杂种优势利用研究,但未能应用于生产[9]。
1959年杨守仁也指出水稻具有杂种优势,特别是籼粳杂交的杂种优势更加突出[10]。
1958年日本的胜尾清开创了水稻雄性不育研究,发现中国的红芒野生稻能导致滕坂5号产生雄性不育[11]。
1966年新城长友以印度春籼钦苏拉包罗Ⅱ为母本,与台中65杂交,育成BT型台中65不育系。
1968年首先实现粳稻的三系配套,随后,日本农业技术研究所以缅甸籼稻品种里德稻与滕坂5号杂交,育成具有里德细胞质的滕坂5号不育系[12-14]。
利用高密度遗传图谱定位水稻耐低氧萌发QTL
收稿日期:2023-03-09基金项目:广东省重点领域研发计划项目(2022B020*******);广东省农业科学院农业优势产业学科团队建设项目(202101TD);广东省乡村振兴战略专项资金种业振兴项目(2022NPY00005,2022NPY00014);国家水稻产业技术体系专项(CARS-01)广东农业科学2023,50(4):13-21Guangdong Agricultural SciencesDOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2023.04.002闫晓霞,朱满山,王丰,柳武革,李金华,霍兴,黄永相,刘迪林.利用高密度遗传图谱定位水稻耐低氧萌发QTL[J].广东农业科学,2023,50(4):13-21.利用高密度遗传图谱定位水稻耐低氧萌发QTL闫晓霞1,2,朱满山2,王 丰2,柳武革2,李金华2,霍 兴2,黄永相1,刘迪林2(1. 广东海洋大学滨海农业学院,广东 湛江 524088;2.广东省农业科学院水稻研究所/广东省育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室,广东 广州 510640)摘 要:【目的】耐低氧萌发能力是水稻直播适应性的核心性状之一。
采用直播型温带粳稻品种Francis 和多穗型优质恢复系R998衍生的重组自交系群体开展水稻耐低氧萌发QTL 定位研究,旨在为直播稻品种培育提供新的有价值的基因资源,促进直播稻新品种培育和直播稻生产方式的推广。
【方法】以28 ℃ 淹水10 cm 暗培养 7 d 的水稻胚芽鞘长、芽长和最大根长作为耐低氧萌发能力指标,通过低倍基因组重测序构建含有3 106个bin 标记的高密度遗传图谱,采用WinQTL Cart 2.5进行QTL 扫描。
【结果】低氧萌发条件下,Francis 的胚芽鞘长度和根长显著高于R998,但是两者芽长差异不显著。
构建的遗传图谱总图距为3 646.2 cM,其中12号染色体标记数最少,1号染色体标记数最多,分别为174个和389个。
实验三 水稻产量性状调查及测产
代表性田块的田间测产方法很多,常用的有下列二种: 1、小面积试割法:
在大面积测产中,选择有代表性的小田块,进行收割,
脱粒、称湿谷重。有条件的则送干燥器烘干,称重,而一 般按早、晚季稻和收割时天气情况,按70-85%折算干谷, 并丈量该小田块面积,计算出每666.7m2干谷产量。
Hale Waihona Puke 稻成熟期产量测定⑥ 估算理论产量
理论产量(kg)= [单位面积有效穗数×平均每穗结实粒 数×千粒重(g)] /(1000*1000)
四、作业
1、填写下列产量构成因素和植株经济性状调查表。
水稻成熟期产量构成因素和植株经济性状调查表
————————————————————————————————— 品种 有效穗 总粒数 实粒数 结实率 千粒重 理论产量 (万/666.7m2)(粒/穗) (粒/穗) (%) (g) (kg/666.7m2)
选好测产田块后,即取样调查,根据田块大小及田间生 长状况定取样点(调查点),取样点力求有代表性和均匀分布,
常用的取样方法有五点取样法、八点取样法和随机取样法
(如下图)。
水稻成熟期产量测定
2011年9月18日,袁隆平院士主持的超级杂交水稻攻关,在湖南省 邵阳市隆回县羊古坳乡百亩片平均亩产926.6公斤。
将样本小心脱粒,调查每个有效穗的实粒数、空粒 数和总粒数,取平均值。 计算结实率:
结实率=(平均每穗实粒数/平均每穗总粒数)×100%
注:凡充实不到2/3的谷粒均不作为实粒处理。
⑤ 测定千粒重
随机选取脱粒后的实粒数1000粒,放入干燥培养箱内。将 温度调至84℃,大约经24小时,谷粒达恒重后,1%的电 子天平称重,为千粒重(g)。
水稻叶片性状和根系活力的QTL定位
水稻叶片性状和根系活力的QTL定位沈波;庄杰云;张克勤;夏奇清;盛晨霞;郑康乐【期刊名称】《遗传学报:英文版》【年(卷),期】2003(30)12【摘要】应用由 2 4 7个株系组成的珍汕 97B 密阳 4 6重组自交系 (RIL)群体及其分子标记连锁图谱 ,检测控制剑叶倒二叶、倒三叶的 5个形态性状和控制根系伤流量性状的数量性状座位 (QTL)。
在 9个标记区间检测到控制叶片形态性状的 2 4个QTL ,LOD值为 2 9~ 11 8,单个QTL的表型变异贡献率为 4 0 %~ 32 5 % ;分别检测到 5 6对和 4对控制叶片形态和根系活力的上位性互作 ,绝大多数互作发生在 2个不表现加性效应的座位之间。
与该群体产量性状QTL的研究结果相比较。
【总页数】7页(P1133-1139)【关键词】水稻;数量性状座位;叶片性状;根系伤流量【作者】沈波;庄杰云;张克勤;夏奇清;盛晨霞;郑康乐【作者单位】中国水稻研究所国家水稻改良中心水稻生物学国家重点实验室;杭州师范学院生命科学系【正文语种】中文【中图分类】Q943【相关文献】1.水稻叶片气孔性状QTL的初步定位 [J], 郭志富;李晓林;赵明辉;马殿荣;马慧;徐海;徐正进2.水稻叶片相对含水量性状的QTL定位分析 [J], 王士梅;沈国霞;陈秀晨;朱启升;王海娟3.水分胁迫下水稻叶片相关生理性状的QTL定位 [J], 杨玲;孙娜;余有见;胡海涛4.利用染色体片段代换系定位水稻叶片形态性状QTL [J], 周勇;陶亚军;姚锐;李畅;谭文琛;裔传灯;龚志云;梁国华5.水稻幼苗活力相关性状的QTLs定位和上位性分析 [J], 曹立勇;朱军;任立飞;赵松涛;颜启传因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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水稻产量构成因子包括穗长、 有效穗数、 每穆颖 花数、 每穗实粒数 、 结实率和千粒重等, 它们是复杂
的数量性状, 改良这些性状将可达到提高水稻产量
的目 的。 最近的水稻 QL T 研究表明, 上位性效应对
收稿日 20 12 期: 2 15 0 --
mih. . ; g n e h ac }ci . m a. xc x a ag l xj n h k l e n o
万方数据
14 2 2
中 国 农 业 科 学源自3 6卷数 量性状有重 作用(“Q 与 境的 也 要的 ’1 T 环 互作 一, L
是控制复杂数量性状的另一个重要遗传效应[ : [ 5 . 6 比 较各研究者的QL T 定位结果, 发现所用群体和地 点不同, 定位结果有较大区别卜“ 〕 。而且所定位的 QL T 中既有仅表现为加性效应或仅表现为上位性效
每穗实粒数、 结实率及千粒重等6 个产圣构成性状。采用QL p 1 1 T Mp r 0 统计软件进行QL ae . T 定位、 上位性分析及 其与环境( 季别) 的互作效应分析, 共检测到产量构成性状的3 个加性主效应QL分别位于除第59 0 T, , 染色体以外 的1 条染色体上, 0 另有2 T 与环境之问存在显著互作; 个QL 还检测到3 对影响产量构成性状的加性x 1 加性上 位性 互作效应Q1 T。在所有的上位性互作效应中, - 多数加1 4x加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小, 没有检测
i Asat A ec a mp stg D A r tws sue b e o a mi nibe l e btc; e t lkg a c in 1 N m ks c tcd d rob at rd n r g ii e o s 6 n n n i 8 a e a o r t a n c n n , n s e (I) utn id a s e a yl ii vi Z n1 a a yl i i vi R p li d v fm r bwe hh d c ae h g 6 l i n c ae L o a e e r cs e n i i n a y 5 n o e da t p o r o o t g e d r o d w d ry G mi. mr ri t lkg mp t u d a t 1 re ms e ad e d . c o t u e Te k s h i a a d r t o l h 2 cr o ms c r 1 4 9 f 2 h a e n n e i i e n e i h o e sb l c o n o e 47 M h v e g oe Te n a 3 R z gw iCi Nt aR e ec It t(N R) Hn h , a e m . p t n 0 I wr n h a i l Rs r ni e R I, a z u Ci n h a s 4 e r n n ao i eah t C e r d L e o n c su go h n i20 . h e emn wrcre ot w s s s a o id p tb c dsn Te iist r n 1 Te r e s e i uit e o w h n mz c le k i . stt owe 0 x i t e a d n a n i r d e o e l eg h t sc a p r o t a m o a f oQL p 1 1 a ld ecQL a QL ine ( )nrtn ylc p es i f Mp r ws i tde Ts T x nr mn 卯 ieco f i o o n , T a e . a p e o t n 0 p t d e o t v t i o e m nt n a r d - edg ( nllg ) P ( nln b ) S ( il n b ) ( e ginme , F if- l i P p i e t , p ie e ,N ke u e , f d n b ) G (a e u n L c nh N c u r a e a m s et r F i r u r p m G l a g n r r tt ,n K (lg iwit. t o3 QLwh i a a i e c c en a cooms p i ) a W i-a eh A l Ts sn c t t e t o rg h ms ee e l i y d ko rn ) t f g o a 0 i i f n d i f s i l r o x t t gi dv e v l c c ms e5 9 t Q L wh i a 卯 ieco wrdee. y n p roQ L s w g h o ms d d Ts snin o r o a a w n n o i i f t nrtn e cd Ti - e s Ts i s- t g c tais e t h o a f h n i e t t r i o g ninadi x di eiac c f ylc pnn wrao cd Gnt c tbtn wrg e l i at i e a i e tiee s id oe s dtt . ec ruos rl f c dt v dt p t f to e o v s r m t e l e e e i o i i e e ay e s e n e n l f Q L s w g tiees pr wh L s w g i e c . snin ieco bwe o o Ts i e st fc c ad Q s i a t e t N i i a nr tn e w r h n p a ft o e i T h n d i f s o f t ai e n o i c m t o dv e g c t t
1 材料与方法
11 I . RL群体的构建及分子标记定位
体进行基因型检测, M P A E/X3。 应用 AM K RE P 构建 连锁图〔〕 ”, 重组值用 Ks b函数转换成遗传图距 omi a ( )构建一张含 1 个 R L 和 SL 等标记的水 C , M 6 8 FP SP 稻分子标记连锁遗传图谱( 1, 图 )全长为 1 . 4 9 4 7
C O yn , A Xa-eg Z U N J - n Z E G n- , E G i u A I og Z N o n , A G y , N K gl C N S - e . i - H i d H i u 1 e 4 a e H hh
( a n Ca f i Ip cn t l N a l Rs r 1t t, g o 10 o l n R e rre /C - iaR e ah a e Hn h 300) Nt a e o c m o in i t r . w n i e c n u a z a 6 c e s
应, 也有既表现为加性效应又表现为上位性效应的 Q I既有与环境的显著互作也有与环境没有显著 T,
收获, 每小区考察中间行的 8 个单株, 考查穗长
(L 、 P )有效穗数(N 、 P )每穗颖花数(N 、 S )每穗实粒数 (G , F) 结实率(F及千粒重(W) 6 G) K 等 个性状, 以平 均值作为该自交系重复内性状值, 以重复间的平均
eiac L ad i n et 。 dt t . pst Q s ev om n 、 e c d t i T n nr ee
Ky r Gn i i a mp Y lc o n ; s i a t e t d te di est f ; t lk e ; d pn t Q L w g i e c Adi x i e tie e w d e c g a i o e s T h n d i f ; i a t p ac os e n e m o dv e v d v i -
中国农业科学 20, (1: 4 一 27 033 1)1 1 1 6 2 4
Si t A r u ue i c ni g cl r S c e a i t i a n
水稻产量性状的 Q L T 定位与上位性分析
程 曹立勇,占小登, 庄杰云, 郑康乐, 式华
〔 中国水稻研究所/ 国家水稻改良中心 , 杭州 30 1 1I6 X )
到上位性互作效应与环境的显著互作。
关键词: 遗传图谱; 产t性状; 加性效应Q L 上位性效应 T;
2 51 gf,5 C [ 1八
Q L pi ad iaiA a s f Y lC m oetia T M p g E s s nl i o i o pnn n L a n n p t s y s e r d s RI Ppli o R e( r a i L us . c i O z sta sbp i i ) ou tn c ao f y av . n a d
基金项目: 浙江省重点资助项目(1 005 00 71)国家93 0 7 计划资助项目(02C 01 ) 20CA40 和水稻生物学国家重点实验室开放资助项 目 0
作 者简介 曹立勇 16 , ( 6) 9 - 浙江萧山 男、 人, 副研究员、 博上, 要从事水稻遗传育种研究。郑康乐、 主 程式华为通讯作者 T ; :h e d ; x;cn F ehg a
摘要 : 1 个 D A标记, 应用 6 8 N 对水稻中 1 ( 5 高产) 6 x谷梅 2 低产) 号( 的重组 自 交系(I) RL 群体进行基因型检测,
构建了全长为1 .c , 479 覆盖水稻墓因组1条染色体的连锁图。于20 年分单季和连作晚季两季, 4 M 2 01 在杭州中国 水稻研究所试验场以完全随机区组设计, 种植该群体的34 0 个株系及双亲, 考查德长、 单株有效魄教、 每撼颖花数
值作为性状值进行 QL T 分析。 13 下 定位及互作效应分析 . Q L
采 基于 线性 用 混合 模型方法 1的QL p 〔 2 T Mp r ae
11 . 统计软件〔 检测控制产量性状的加性效应 0 1 3 1 QL T 和上位性QL将不同季别当 T, 作环境因子处理, 进行水稻产量性状的QL T 定位、 上位性分析及其与