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.
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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