玉米雄穗分枝数与主轴长的QTL鉴定

在包含103个SSR标记的连锁图谱基础上, 运用复合区间作图法检测玉米组合(N87-1×9526 )F3家系在正常与干旱胁迫环境下的雄穗分枝数与主轴长性状QTL。雄穗分枝数在正常环境下被检测到2个QTL座位, 分别位于第5和7连锁群上; 在胁迫环境下被检测到4个QTL座位分别位于 2、5、7和10连锁群上, 其中位于第5和7连锁群上的QTL不仅具有一致性而且与本作图群体中曾检测到的耐旱相关性状QTL存在连锁。雄穗主轴长在正常环境下被检测到2个QTL位于第2和第6连锁群上, 在干旱胁迫环境下被检测到了3个QTL分别于第2、4和10连锁群上, 其中位于第2染色体上的QTL是两种环境下所共同检测到的QTL。分析QTL的遗传作用方式表明, 雄穗分枝数以部分加性效应为主, 而雄主轴长全部表现为显性和超显性。     

亚麻主要农艺与品质相关性状的QTL定位

为了全面了解亚麻产量和品质相关性状的遗传基础,为亚麻基因克隆和分子标记辅助育种提供理论依据,在已构建SNP连锁遗传图谱的基础上,以LH-89为父本,R43为母本构建F2:3家系QTL定位群体,用R/QTL软件采用复合区间作图法对13个农艺和品质性状进行QTL定位。结果表明:(1)该研究共检测出35个QTL位点,与粗脂肪及其组成成分相关的QTL有20个,与农艺性状相关的QTL有15个;其中:亚油酸和粗脂肪各5个,亚麻酸、千粒重各4个,棕榈酸、株高、工艺长度各3个,硬脂酸、分枝数各2个,单株果数、果粒数、单株粒重、油酸各1个。(2)共有18个QTL的表型贡献率超10%(主效基因),其中农艺性状定位8个主效基因,品质性状定位10个主效基因。     

大豆昆虫抗性相关QTLs的元分析

大豆虫害严重危害大豆生产。虽然大豆抗虫相关QTLs研究增多, 但由于作图群体不同、同种昆虫抗性QTL的调查性状不同以及数据分析方法存在差异等原因, 使QTL精确性和有效性被降低。因此, 获得相对真实且有效的QTLs位点对于促进分子标记辅助选择有重要意义。文章通过搜集已报道的81个与大豆昆虫抗性相关的QTL, 提取相对有效且可靠的QTLs标记信息, 利用元分析软件BioMercator2.1将这些QTLs映射到大豆公共遗传连锁图谱Soymap2上, 通过单独与联合的两种元分析途径, 利用QTLs的95%的置信区间来推断“真实QTLs”的位置。文章不仅构建了一张大豆昆虫抗性一致性图谱, 而且通过两种元分析途径分别得到12个和14个QTLs位点, 且其中有6个位点QTL的位置一致。它们被定位在9个连锁群上, 主要成簇分布在E、F、H、M等4个连锁群上, 图距由原来平均15 cM缩减到平均3.67 cM。除了一个与大豆食心虫抗性相关的位点外, 其余QTLs都与多种昆虫抗性相关。研究结果明显缩短了原来已报道的QTL置信区间, 为大豆抗虫相关QTL的精细定位以及抗虫相关基因挖掘提供了依据。     

基于Meta分析的大豆倒伏性相关QTL的整合

倒伏性是大豆高产、稳产和优质的主要限制因子之一,是控制大豆产量性状的主要数量性状。本研究共搜集整理了16年来已经报道的与大豆倒伏性有关的59个QTL,以2004年发布的大豆公共遗传连锁图谱soymap2为参考图谱,通过软件BioMercator2.1的映射,将大豆倒伏性QTL整合到soymap2上,并利用Meta进行元分析进而推断QTL位置,计算提取真正有效的QTL位点,共得到11个与大豆倒伏性相关的真实主效QTL位点,分布于5个连锁群上。本研究结果为倒伏性相关基因的精细定位和克隆奠定了基础。     

中国对虾抗WSSV及其它经济性状的QTL定位初步研究

以中国对虾抗WSSV选育群体第四代雌虾和野生中国对虾雄虾为亲本,采用人工精荚移植方式产生F1代家系,家系内个体姊妹交获得R家系材料,42尾R家系个体采用口饲法进行WSSV（White Spot Syndrome Virus）攻毒实验,获得个体抗WSSV及其它相关数据。构建了中国对虾的AFLP（Amphfied Fragment Length Polymorphism）分子标记遗传连锁图谱。利用MAPMAKER／QTL1．1软件进行了中国对虾体长、全长、体重及抗WSSV性状的QTL（Quantitative TraitsLoci）定位分析,首次实现了中国对虾重要经济性状的QTL定位。在LOD值大于2．0的条件下,共检测到和体长相关的QTL位点1个,与全长相关的QTL位点2个,与体重相关的QTL位点2个,与抗WSSV性状相关的位点2个,分别位于3个连锁群上,位点变异解释率从26．6％-66．9％不等。在其中的1个连锁群上检测到了体重、全长和抗WSSV性状相关的三个QTL位点,1个连锁群上检测到了体重和抗WSSV性状相关的两个QTL位点,1个连锁群上检测到了全长和体长相关的两个QTL位点。表明在中国对虾在此生长阶段,抗WSSV性状和个体大小存在一定程度的正相关关系[动物学报54（6）：1075-1081,2008]。     

油菜油分、蛋白质和硫苷含量相关性分析及QTL定位

为定位与油分、蛋白质和硫苷含量等品质性状相关的数量性状位点（QTL）,以2个含油量较高的甘蓝型油菜（Brassica napus）品系8908B和R1为研究材料,配置正反交组合。在正反交F2代群体中,含油量和蛋白质含量都存在极显著的负相关,相关系数分别为-0．68和-0．81,含油量和硫苷含量相关性不显著：蛋白质含量和硫苷含量在正交群体中相关性不显著,但在反交群体中存在显著负相关（相关系数r=-0．45）。利用正交F2代群体中的118个单株,构建了包含121个标记的遗传连锁图谱,图谱长1298．7cM,有21个连锁群（LGs）。采用复合区间作图法,在连锁图上定位了2个与含油量有关的QTL,分别位于LG8和LG10,其贡献率分别为4．8％和13．7％,增效基因都来源于R1;定位了2个与蛋白质含量有关的QTL：pr01和pr02,分别位于LG1和LG3,其贡献率分别为15．2％和14．1％,位点pr07由8908B提供增效基因,pro2则由R1提供增效基因：定位了4个与硫苷含量有关的QTL,其中LG20上有2个,LG4和LG8上各1个,它们的贡献率在1．9％-25．4％之间,除LG20上glu7的增效基因来自R1外,其余3个QTL位点均由8908B提供增效基因。     

南瓜遗传连锁图谱的构建及粒宽性状的QTL定位

以印度南瓜纯系大粒材料‘0515-1’和小粒材料‘0460-1-1’为亲本,获得193个南瓜F2单株群体,应用AFLP和SSR分子标记技术进行多态性筛选,构建了含84个标记位点的遗传连锁图谱。结果表明,整个图谱包含12个连锁群,全长683.50cM,标记平均间距为8.13cM。采用复合区间定位分析,共检测到控制南瓜籽粒宽度的4个数量性状位点(QTL),分别位于3个连锁群上,各QTL的贡献率在2.87%～29.68%之间。     

大豆遗传图谱的构建和若干农艺性状的QTL定位分析

大豆许多重要农艺性状都是由微效多基因控制的数量性状,对这些数量性状进行QTL定位是大豆数量性状遗传研究领域的一个重要内容.本研究利用栽培大豆科新3号为父本、中黄20为母本杂交得到含192个单株的F2分离群体,构建了含122 个SSR标记、覆盖1719.6cM、由33个连锁群组成的连锁遗传图谱.利用复合区间作图法,对该群体的株高、主茎节数、单株粒重和蛋白质含量等农艺性状的调查数据进行QTL分析,共找到两个株高QTL,贡献率分别为9.15%和6.08%;两个主茎节数QTL,贡献率分别为10. 1%和8.6%;一个蛋白质含量QTL,贡献率为9.8%;一个单株粒重QTL,贡献率为11.4% .通过遗传作图共找到与所定位的4个农艺性状QTL连锁的6个SSR标记,这些标记可以应用于大豆种质资源的分子标记辅助选择,从而为大豆分子标记辅助育种提供理论依据.     

大豆全基因组分枝相关基因发掘及与QTL共定位

大豆(Glycine max)分枝在个体和群体水平上均与大豆产量关系密切, 因此大豆分枝相关基因的发掘及利用对大豆高产分子育种具有重要意义。文章通过GO(Gene ontology)分类和文献检索共获得植物分枝发育相关基因183个。基于序列相似和结构域相同的原则, 从大豆基因组中发掘出大豆分枝相关的候选基因406个。通过收集已发表的大豆分枝相关QTL, 利用BioMercator2.1软件, 将符合映射条件的35个QTL映射到公共图谱的12个染色体。通过共定位分析发现, 在20个分枝相关的QTL区间内存在大豆分枝相关候选基因57个。本文发掘的分枝发育相关基因信息为大豆分枝相关QTL的精细定位和克隆以及大豆分枝发育的分子生物学基础研究提供了参考。     

大豆高蛋白种质中引1106蛋白质含量的QTL分析

大豆籽粒蛋白质含量由多基因控制且易受环境条件的影响,发掘高蛋白基因是促进大豆优质分子育种的重要手段。本研究选用综合性状优良、蛋白质含量较低的黑河50为轮回亲本,以引进的高蛋白种质中引1106为供体亲本,构建了由384个家系组成的回交高代群体。利用近红外光谱仪测定回交群体的蛋白质含量,使用SSR分子标记技术鉴定回交群体BC1F6基因型,通过QTL ICIMapping4.1的区间作图法(IM-ADD)和完备区间作图法(ICIM-ADD)定位蛋白含量QTL,共获得9个蛋白含量QTL,其中IM定位到7个蛋白含量QTL,而ICIM定位到3个蛋白含量QTL,两种方法同时在8号染色体上定位到一个QTL(q Pro-8-1),该QTL两侧的分子标记是SSR_50和SSR_51,可解释表型变异分别是2.26%和7.85%,定位区间物理距离大小为218.71 kb,该QTL尚未见报道,是一个与蛋白质含量相关的新QTL位点,为高蛋白大豆品种选育提供了材料和理论依据。     

绿豆5个产量相关性状的QTL分析

利用绿豆(Vigna radiata)品种苏绿16-10和潍绿11杂交构建的F₂和F₃群体发掘调控绿豆产量相关性状的遗传位点。同时对绿豆产量相关性状进行表型鉴定和相关性分析, 并利用构建的遗传连锁图谱进行QTL定位。结果表明, 单株产量与单株荚数、单荚粒数、百粒重和分枝数均呈正相关。单株产量与单株荚数的相关性最高, 这2个性状在F₂和F₃群体中的相关系数分别为0.950和0.914。在F₂群体中, 共检测到8个与产量性状相关的QTL位点, 其中与单株荚数、单荚粒数和单株产量相关的QTL位点各1个, 分别解释11.09% (qNPP3)、17.93% (qNSP3)和14.18% (qYP3)的表型变异; 2个与分枝数相关的QTL位点qBMS3和qBMS11, 分别解释18.51%和7.06%的表型变异; 3个与百粒重相关的QTL位点qHSW3、qHSW7和qHSW10, 分别解释5.33%、46.07%和4.24%的表型变异。在F₃群体中, qNSP3和qHSW7再次被检测到, 表明这2个QTLs有较好的遗传稳定性。同时, 开发了1个与百粒重主效QTL qHSW7紧密连锁的InDel标记R7-13.4, 并利用自然群体对该分子标记辅助筛选的有效性进行了验证。研究结果可为绿豆产量相关性状基因的定位、克隆及分子标记辅助育种提供参考。     

水稻籽粒γ-氨基丁酸含量的QTL定位分析

本研究以低含量γ-氨基丁酸的宁农黑粳为母本,高含量γ-氨基丁酸的高粱稻-1为父本,构建F2群体,获得了216个F2单株。利用130个SSR标记构建了一张F2群体的SSR标记连锁图谱,覆盖基因组长度为2406.9 cM,连锁群长度在129.5～360.7 cM之间,标记间的平均距离为18.5 cM,并进一步开展控制水稻γ-氨基丁酸含量的QTL定位研究。结果表明:共检测到7个QTL位点,分别位于第8号和第9号染色体上,其中qGABA8-2、qGABA8-3、qGABA9-1的贡献率依次为10%、11%和9%。对3个贡献率大的QTL位点进行复合区间作图,当LRS为25.6时,在RM342～RM515处可能存在较为可靠的QTL,初步将qGABA8定位在标记RM342与RM515之间的326 kb区间内。利用InDel标记对目标区间加密,将该区间进一步缩小到183 kb区间内,位于标记RM342和G121之间。本研究结果可进一步通过构建次级群体对该基因进行精细定位及图位克隆,同时,研究中筛选出的SSR标记和设计的InDel标记可快速筛选水稻育种材料中富γ-氨基丁酸的基因型,加快育种进程。     

谷子SSR分子图谱的构建及主要农艺性状QTL定位

试验拟对谷子重要农艺性状进行数量性状位点QTL分析。以表型差异较大的沈3/晋谷20F2作图群体为材料,观测其株高、穗长等性状,选用SSR做分子标记,利用完备区间作图法(BASTEN C J)进行QTL分析。结果显示,表型数据在作图群体中呈现连续分布,表现为多基因控制的数量性状,被整合的54个SSR标记构建10个连锁群,LOD阈值设置为2.0,检测到与株高相关的主效QTL2个,联合贡献率45.9637%,穗长主效QTL1个,贡献率14.9647%,与穗重、粒重相关的主效QTL为同一位点,贡献率分别为11.9601%和10.1879%。有6组QTL位点之间存在基因互作效应,大小范围为-0.4986-16.6407,对性状的贡献率在2.2716％至6.7478％之间。谷子表型控制复杂,相关QTL的检测受环境影响较大,不同连锁群QTL间互作明显。     

裸燕麦子粒性状的QTL研究

以六倍体裸燕麦578(大粒品种)和三分三(小粒品种)为亲本进行杂交,构建包含202个家系的F2遗传作图群体。由172个SSR标记构建出包含21个连锁群的遗传连锁图谱。采用复合区间作图对子粒性状进行QTL定位,共检测到17个控制子粒长度、宽度、千粒重的QTL位点。其中,6个与子粒长度相关的QTL位点表型的贡献率为0.70%~12.83%,5个与子粒宽度相关的QTL位点表型的贡献率为0.77%~12.92%,6个与子粒千粒重相关的QTL位点表型的贡献率为0.58%~10.64%。在这些QTLs中有4个的贡献率达到了10%以上,分别是与子粒长有关的qGL-2(12.83%)、与子粒宽有关的qGW-5(12.92%)以及与千粒重有关的qTGW-3(10.64%)和qTGW-4(10.05%),被认为是主效基因所在位点。而且qGL-2和qTGW-4位于连锁群的相同位置上。还发现第3号连锁群上AM1089~AM1512区段分别与子粒长度、宽度和千粒重相关,同时3号连锁群AM86-2~AM1044区间分别与子粒长度和千粒重相关,而位于第21号连锁群AM3217~AM965区段分别与子粒宽度和千粒重相关。这一研究为燕麦子粒性状的深入研究和相关标记开发以及分子辅助选择研究奠定了基础。     

大豆重要农艺性状的QTL分析

应用栽培大豆科丰1号（♀）和南农1138-2（♂）杂交得到的F9代重组自交系（RILs）群体（201个家系）,构建了含302遗传标记、覆盖2363.8cM、由22个连锁群组成的遗传连锁图谱。采用区间作图法,对该群体的主要农艺性状的调查数据进行QTL分析,表明与开花期、成熟期、株高、主茎节数、每节荚数、倒状性、种子重、产量、蛋白质和含油量等10个重要农艺性状连锁的QTL位点34个,每个数量性状的遗传变异是由多个QTL位点决定的。与产量有关的农艺性状的一些QTL集中在几个连锁群上。     

大豆种皮色相关基因研究进展

大豆种皮色在从野生大豆到栽培大豆的演变过程中逐渐从黑色变成黄色,是重要的形态标记,因此,大豆种皮色相关基因研究无论对进化理论还是育种实践都具有重要的意义。种皮颜色是通过各种花色苷的沉积而形成的。虽然很多植物色素沉积的分子调控机制比较明晰,但大豆中控制种皮颜色形成的基因尚未被完全了解。文章综述了控制大豆种皮色基因与位点的相关研究进展,主要有I、T、W1、R、O 5个经典遗传位点,其中I位点被定位在第8号染色体(A2连锁群)一个富含查尔酮合成酶(CHS)的区域,CHS基因在大豆中是多基因家族且同源性较高;定位于第6号染色体(C2连锁群)T位点的基因F3’H已被克隆和转基因验证,由于碱基缺失导致所编码的氨基酸缺少了保守域GGEK,从而不能与血红素结合而丧失功能;R位点定位在第9号染色体(K连锁群)A668-1与K387-1两标记之间,可能是R2R3类MYB转录因子,也可能是UDP类黄酮3-O糖基转移酶;O位点定位在第8号染色体(A2连锁群)Satt207与Satt493两标记之间,其分子特性尚不清楚;W1位点可能由F3’5’H基因控制遗传。     

基于掖478导入系的玉米百粒重QTL鉴定

玉米百粒重是产量性状的主要组成因子,对其控制位点进行QTL鉴定或基因克隆,将有益于其遗传控制的研究和分子育种的实施。本研究以导入系SL19-41为材料,该导入系是以我国玉米育种中广泛应用的骨干自交系掖478(Ye478)为遗传背景导入QB80染色体片段的纯合系。使用该导入系与Ye478杂交构建分离群体(F2、F2:3家系和BC1F1),通过3个环境下的田间试验,利用Ici Mapping的逐步回归区间作图法进行百粒重QTL定位,以及进行QTL位点连锁标记的表型效应分析。结果表明:鉴定了2个百粒重QTL位点,其中位于第4染色体bnlg1784~umc1194区间QTL位点q KW4-1在3个环境下均被检测到,可解释的表型变异为6.74%~17.81%,阐明了导入系SL19-41百粒重性状的遗传机制,同时也获得了改良版的Ye478(Ye478QB80),为玉米百粒重的遗传改良提供有益的分子标记,也为克隆百粒重基因提供材料来源。     

基于F2群体的香菇遗传图谱构建及其在QTL定位中的应用

以171个F2双核体菌株为作图群体,通过相互配对的2个单核体的基因型推断双核体基因型,构建了第一张基于双核体群体的香菇遗传图谱。该图谱包含分布于15个连锁群的459个标记,覆盖长度为989.7cM,平均标记间隔为2.2cM。此外,以此双核体群体作为表型分离群体,定位了6个与香菇双核体菌丝生长速度相关的QTLs,位于5个连锁群上。采用全同胞单核体随机交配策略,易于构建相对大的双核体群体,用于连锁图构建和QTL定位。研究表明,在食用菌连锁图谱构建及QTL定位研究中,利用F2群体,可能为提高遗传作图效率,解决作图群体与表型分离群体间不一致问题提供新的途径。     

水稻抗褐飞虱种质Swarnalata抽穗期和休眠性相关QTL检测

为有效利用抗褐飞虱水稻Swarnalata,对2013年南京种植的Swarnalata/02428 F2分离群体进行抽穗期和种子休眠性考察,利用172个分子标记构建了Swarnalata/02428 F2的分子遗传连锁图谱,图谱全长为3311.4c M,标记间平均图距为19.22c M。利用Windows QTL Cartographer V2.5软件对该分离群体进行抽穗期和种子休眠性相关QTL检测,共检测到7个抽穗期相关QTL,分别位于第2、3、6、11染色体,其中位于第11染色体的q HD-11-1贡献率最高,为28.85%;检测到3个种子休眠性相关QTL,分别位于第3、6、9染色体,其中位于第9染色体的q Sd-9贡献率最高,为22.11%。分析表明,本研究检测到的抽穗期QTL与种子休眠QTL所在位置不同,说明该群体中种子休眠与抽穗期没有直接关系,它们分别由不同基因控制。本研究不仅为水稻休眠基因的精细定位及克隆奠定基础,也为更有效利用Swarnalata中的抗褐飞虱基因提供基础和一些优良的中间材料。     

油菜油分、蛋白质和硫苷含量相关性分析及QTL 定位

为定位与油分、蛋白质和硫苷含量等品质性状相关的数量性状位点(QTL), 以2个含油量较高的甘蓝型油菜(Brassica napus)品系8908B和R1为研究材料, 配置正反交组合。在正反交F₂代群体中, 含油量和蛋白质含量都存在极显著的负相关, 相关系数分别为-0.68和-0.81, 含油量和硫苷含量相关性不显著; 蛋白质含量和硫苷含量在正交群体中相关性不显著, 但在反交群体中存在显著负相关(相关系数r =-0.45)。利用正交F₂代群体中的118个单株, 构建了包含121个标记的遗传连锁图谱, 图谱长1 298.7 cM, 有21个连锁群(LGs)。采用复合区间作图法, 在连锁图上定位了2个与含油量有关的QTL, 分别位于LG8和LG10, 其贡献率分别为4.8%和13.7%, 增效基因都来源于R1; 定位了2个与蛋白质含量有关的QTL: pro1 和 pro2, 分别位于LG1和LG3, 其贡献率分别为15.2%和14.1%, 位点pro1由8908B提供增效基因, pro2则由R1提供增效基因; 定位了4个与硫苷含量有关的QTL, 其中LG20上有2个, LG4和LG8上各1个, 它们的贡献率在1.9%-25.4%之间, 除LG20上glu1的增效基因来自R1外, 其余3个QTL位点均由8908B提供增效基因。