谷子雄性不育系中晚熟性状QTL定位及分子标记开发
（一）立项依据与研究内容（建议8000字以内）：
1．项目的立项依据（研究意义、国内外研究现状及发展动态分析，需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考文献目录）；
谷子具有抗旱、耐瘠薄特性，在山西有机旱作农业发展中占有优势地位，同时作为发展小杂粮产业的领衔农作物，其发展前景广阔，这对于从事谷子育种及杂种优势利用研究工作是机遇也是挑战。
杂种优势利用是作物培育高产、优质、高抗新品种的最主要手段，而利用雄性不育系进行杂交育种又是杂种优势利用最经济、有效的途径之一，是杂种优势利用的关键步骤。国外对谷子不育系的研究报道甚少，仅见T aka-hahi N.报道了谷子雄性不育基因受一对隐性核基因控制（Ananthakalailvi A，1999），此后虽有多例谷子与狗尾草的种间杂交的报道，但均未涉及杂交后代不育系选育。在国内，谷子杂种优势利用研究始于1969年，至今已近50年的时间。对谷子不育系的研究先后经过谷子核质互作不育“三系”、“隐形高度雄性核不育”、“显性核不育”、“光(温)敏核不育”等方面的研究（朱光琴，1972；崔文生等，1978、1991；胡洪凯等，1986；刁现民，1991；赵治海等,1996；王玉文等，2010等）。选育出的不育系类型主要有“延型不等育系、蒜系、长10A”等高度核不育材料和“光A_1、821A”等光(温)敏核
不育材料。目前，在谷子中晚熟种植区，通过谷子育种家们的努力，已选育出一些性状优良的不育系，但都较早熟，仍然存在不育系与恢
复系花期相差较远，使得不育系与恢复系必须错期播种的问题。这不仅加大谷子制种成本，不利于谷子杂交制种，而且极易造成制种失败，给生产上大面积推广杂交种带来很大的阻力。因此，急需选育出适合谷子中晚熟区种植的谷子雄性不育系，从而推动谷子中晚熟区杂种优势利用研究。
现阶段不育系的选育主要有两种方法，一种是传统育种，另一种是分子育种。传统育种方法选育不育系存在准确率不高、效率较低等问题。分子育种即在传统育种的基础上加入现代生物技术，主要包含分子标记辅助选择和基因工程育种。自20世纪80年代以来，随着分子标记的应用和遗传统计学的发展，QTL定位技术也得到快速发展。利用QTL定位，能检测出目标性状在染色体上的位置及其效应，为进一步进行图位克隆及复杂数量性状的研究提供方法。近年来，关于农作物成熟期性状的QTL定位有不少研究。Lindhoutl等在番茄2号染色体上发现3个与早熟相关的QTL位点，主要控制番茄开花时间、结果时间及果实成熟时间，贡献率分别为4%、9%、16%，其中有两个位点与果重呈负相关，并推测控制两性状的基因不是一基因多效作用，而是连锁关系（Lindhoutl et al.,1994)。陈学军利用F2分离群体构建了极早和极晚近等基因池，对辣椒早熟基因进行了研究，研究发现有一基因序列与拟南芥的一个未知蛋白的编码序列具有40.2%的同源性。而且有一与辣椒早熟性基因存在连锁关系的特异片段，并验证了该片段的存在（陈学军,2006)。邓晓建等研究发现一早籼核不育系具有完全显性早熟特
性，对F2和B1F2群体进行遗传分析，结果表明该早熟性主要受2对显性基因控制，利用F2群体将该
早籼核不育系携带的1个显性早熟基因定位于水稻第3染色体短臂靠近端部一侧。该基因为控制水稻完全显性早熟性的主基因，是首次发现并定位，暂命名为Ef-cd(t)(邓晓建等,2003)。
由此可见，分子技术可直接对基因型进行选择，不受生长时期和环境因素的影响，极大的提高了选择的准确性和效率。因此，在传统育种的基础上加入分子技术的辅助手段可显著的提高育种效率，减少工作量，缩短育种年限。针对目前传统育种方法进行谷子中晚熟不育系选育中瓶颈问题，周期长、效率低，而且由于连锁累积导入不良基因。本项目开展“谷子雄性不育系中晚熟性状QTL定位及分子标记开发”研究，把控制生育期的多个QTL先行定位，找出主效QTL，再用基因聚合的方法把多个主效QTL导入到同一个性状优良但早熟的谷子雄性不育系中，这样提高育种效率。
另外，通过将亲本的测序结果与参考基因组进行比对，搜索插入缺失位点，开发谷子雄性不育系中晚熟性状相关QTL分子标记。为谷子熟性机制的研究奠定一定基础，所开发的分子标记对于中晚熟谷子雄性不育系的分子标记辅助育种具有重要意义。
参考文献
汉堡的英语怎么写[1]刘正理.谷子杂种优势群的构建方法及研究进展[J].河北农业科学,2010,14(11):102-104.
[2]朱光琴.谷子雄性不育育种小结[J].陕西农业科技,1972(5):15-16.
宝宝写数字[3]崔文生，马洪锡，张德勇，等.谷子雄性不育系“蒜系28”的选育与利用[J].中国农业科
学,1978,9(1):43-46.
[4]崔文生，孔玉珍，杜贵，等.谷子光敏型显性核不育材料“光A_1”选育研究初报[J].华北农
学报,1991,S1.如何申请入党
[5]胡洪凯，马尚耀，石艳华，等.谷子(Setaria italica)显性雄性不育基因的发现[J].作物学
报,1986,19(2):73-78.
[6]刁现民，杜瑞恒，王天宇等.谷子Ch型显性雄性核不育花药在发育的细胞形态学研究[J].
华北农学报,1991,6(1):13-17.
[7]赵治海，崔文生，杜贵，等.谷子光(温)敏型不育系821选育及其不育性与光温关系的研究.中
国农业科学,1996,29(5):23-31.
[8]王玉文，李会霞，田岗，等.谷子高异交结实雄性不育系的创制及应用[J].中国农业科
学,2010,43(4):680-689.
[9]姚瑞.杂交谷子种植情况调研报告[J].现代农村科技,2010,08:4-5.
关于青年的作文
[10]高用明，朱军.植物QTL定位方法的研究进展[J].遗传,2000,22(3):175-179.
[11]杨睿，杨兴圣，刘联正，等.小麦熟期相关性状的QTL定位分析[J].麦类作物学
报,2012,32(3):399.
[12]车京玉，刘春燕，蒋洪蔚，等.基于元分析的大豆成熟期单片段代换系鉴定与QTL定位[J].
中国农业科学,2013,46,(22):4646.
[13]董维.高粱生育期等性状的QTL定位研究[D].南京：南京大学,2012:38.
[14]田锋.陆地棉早熟相关性状的遗传分析及QTLs定位研究[D].阿拉尔：塔里木大学,2017:
34.
辽宁日报官方网站[15]王海杰，杨存义，江炳志，等.大豆生育期性状QTL定位[J].中国油料作物学报,2010,32（3）:
362.
[16]李景富，彭艳，许向阳，等.番茄早熟性及QTL定位的研究[J].东北农业大学学
报,2015,46(6):7.
[17]陈书霞，王晓武，方智远，程智慧，孙培田.芥蓝×甘蓝的F2群体抽薹期性状QTL的RAPD
标记[J].园艺学报,2003,30(4):421-426.
[18]陈学军.辣椒早熟性状遗传分析、相关基因分子标记及辣椒属栽培种遗传多样性分析.
[D].南京农业大学,2006.
米格41[19]邓晓建，周开达，李仁端，淳泽，李平，王文明，翟文学，朱立煌.水稻完全显性早熟性的发现和
基因定位[J].中国农业科学,2003,34(3):233-239.
[20]雍伟东，种康，许智宏，等.高等植物开花时间决定的基因调控研究.科学通报,
2000,45(5):455-466.
[21]Abe A.,Kosugi S.,Yoshida K.,et al.Genome quencing reveals agronomically important
loci in rice using MutMap.Nature Biotechnology,2012,30(2):174-178.
[22]Ananthakalailvi A,Krishnasamy V,Vijaya J.Stigma re-ceptivity and pollen viability studies
in hybrid pearlmillet km[J].The Madras Agricultural Journa,1999,86(10/12):603-605.
[23]Boss PK,Bastow RM,Mylne JSl.Multiplepathways in the decision to flower:enabling,
promoting,and retting.Plant Cell,2004,16:18-31.
[24]Blazquez MA,Ahn JH,Weigel D.A thermonsory pathway controlling flowering time in
Arabidopsis thaliana.Nat Genet,2003,33:168-171.
[25]Ferreira ME,Satagopan J,Yandell BS,Williams PH,Osborn TC.Mapping loci controlling
炸丸子的做法大全vernalization requirement and flowering time in Brassica napus[J].Theor Appl Genet,1995, 90:727–732.
[26]Javed N,Geng JF and Tahir M.Identification of QTL influencing ed oil content,fatty acid
profile and days to flowering in Brassica napus L.Euphytica,2015,online,pp1-21
[27]Kale S.M.,Jaganathan D.,Ruperao P.,et al.Prioritization of candidate genes in
“QTL-hotspot”region for drought tolerance in chickpea(Cicer arietinum L.).Scientific Reports,2015,5(15296).
[28]Lu H.,Lin T.,Klein J.,et al.QTL-q identifies an early flowering QTL located
near flowering locus T in cucumber.Tag.theoretical and Applied Genetics.theoretische Und Angewandte Genetik,2014,127(7):1491-1499.
[29]Lindhoutl P,Heusden S V,Pet G,Johan W,Ooijen V,Sandbrik H,Verkerk R,Vrielink R,
Zabel P.Perspectives of molecular marker assisted breeding for earliness in tomato[J].Euphytica,1994,79:279-286.
[30]Mouradov A,Cremer F,Coupland G.Control of flowering time:interacting pathways as a
basis for diversity.Plant Cell,2002,14Suppl:S111-130.
[31]Singh V.K.,Khan A.W.,Jaganathan D.,et al.QTL-q for rapid identification of candidate
genes for100-ed weight and root/total plant dry weight ratio under rainfed conditions in chickpea.Plant Biotechnology Journal,2016,14(11):2110-2119.
[32]Takagi H.,Abe A.,Yoshida K.,et al.QTL‐q:rapid mapping of quantitative trait loci in
rice by whole genome requencing of DNA from two bulked populations.
Plant Journal for Cell and Molecular Biology,2013a,74(1):174-183.
[33]Varshney R.K.,Terauchi R.,Mccouch S.R.Harvesting the promising fruits of genomics:
applying genome quencing technologies to grop breeding.PLoS Biology,2014,12(6): e1001883.
2．项目的研究内容、研究目标，以及拟解决的关键科学问题（此部分为重点阐述内容）；
2.1研究内容
2.1.1谷子熟性遗传区段挖掘与分子标记开发
（1）分离群体熟期性状分布与鉴定鞭炮的鞭怎么写
（2）群体DNA的提取、混池构建与质量检测
