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。     

绿豆种子休眠性和百粒重的QTLs和互作分析

利用绿豆Berken/ACC41重组自交系在北京种植得到的121个F10家系和79个RFLP分子标记,采用改进复合区间作图法对绿豆种子休眠性和百粒重进行数量性状基因定位及上位性互作分析.检测到与发芽势有关的QTL 3个,与发芽率有关的QTL 4个,分别位于第1、11连锁群,解释表型变异的8.17%～12.14%和4.34%～12.69%.检测到与百粒重有关的QTL 5个,分别位于第2、8、9、11连锁群,解释表型变异的4.58%～10.36%.增加发芽率和百粒重的基因效应均来自母本Berken.分别检测到发芽势、发芽率和百粒重的加性×加性上位性互作8、9、9对,对这3个性状的总表型贡献率分别达到66.58%、47.91%、39.90%.本文初步分析了休眠性和百粒重的关系,并与前人的研究结果作了比较,旨在通过分子标记辅助选择,培育适度休眠的优良绿豆品种,进而解决绿豆收获前的荚上子粒发芽问题.     

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。     

利用回交导入系群体定位大豆蛋白质含量与脂肪含量QTL

对大豆的蛋白质含量和脂肪含量进行QTL定位,可为其分子标记辅助育种提供依据。以回交导入系群体中黄13×中黄20的BC2F5的100个家系为材料,分析群体的SSR标记多态性,采用近红外光谱分析技术测定群体蛋白质含量和脂肪含量。构建了一张涵盖大豆20个连锁群、总长为948.01 c M、平均遗传距离为8.78 c M、包含108个SSR标记的大豆遗传连锁图谱。共检测到与蛋白质含量相关的QTL 5个,与脂肪含量相关的QTL 9个,其中Satt445~Sat_303连续2年被检测到与脂肪含量相关,Satt445~Sat_303与Satt543~Satt574均被检测到与蛋白质含量和脂肪含量相关,Sat_389~Satt590、Satt238~Satt388及Satt685~Sat_381均与脂肪含量相关。     

不同发育时期小麦粒重性状QTL的动态分析

利用6044×01-35构建的重组自交系(RIL)群体为试验材料,对小麦粒重性状进行发育动态QTL分析。结果表明,在小麦花后子粒灌浆的7个不同时期,两个试验点共检测到16个与粒重性状相关的QTL。其中开花后20d检测到的单穗粒重QTL位于2A染色体上,解释率达12%,遗传效应超过10;两环境下控制千粒重QTL在7个时期均被检测到。花后的各个时期均能在Xgwm448-Xgpw7399标记区间定位到千粒重QTL。其中花后10d检测到1个千粒重QTL,位于2A染色体的Xgwm448-Xgpw7399标记区间,解释较大的表型变异,达到18%。Qtl8、Qtl13和Qtl14均定位在Xgwm448-Xgpw7399标记区间的同一位置,共同解释11%的表型变异。花后20d和花后25d均检测到1个QTL,位于2A染色体的Xgwm372-Xgwm95标记区间的不同位点,均能解释4%的表型变异。花后40d检测到1个QTL,位于1D染色体的Xwmc93-Xgpw2224标记区间,解释1%的表型变异。从连锁群的位置上看,控制千粒重的QTL主要集中在2A染色体的Xgwm448-Xgpw7399标记区间,这是一个控制千粒重QTL的富集区域,以期进行精细定位和图位克隆。     

绿豆11个农艺性状相关基因的QTL定位

绿豆是我国传统的杂粮作物,遗传研究基础薄弱,优异基因发掘和资源利用效率低下。本研究在前期SNP高密度遗传连锁图谱的基础上,基于重组自交系群体的株高、主茎分枝、荚长、荚宽、单荚粒数、种皮色、种皮光泽、籽粒分布密度、初花期、叶绿素含量、百粒重等11个表型性状的数据调查分析及QTL定位研究。结果表明,绿豆种皮色为简单单基因控制,种皮光泽的遗传则较为复杂,数量性状中除百粒重外均不符合正态分布。11个性状共检测到20个QTL,分布在8个连锁群的14个非重叠区间。其中LG5、LG3、LG10分别检测到多个性状相关QTL,且定位区间重合。荚宽检测到的QTL最多,分别位于LG1、LG5、LG7和LG11,表型贡献率为5.5%～12.3%不等。单荚粒数、种皮光泽、种皮色及主茎分枝则各检测到单个QTL,其中种皮光泽（LG5）和种皮色（LG4）QTL位点的表型贡献率分别是61.0%和69.7%。结合KEGG和SNP变异分析,发现18个与农艺性状有关的候选基因。本研究结果将有助于提升绿豆分子遗传学研究水平,为新基因发掘及分子标记辅助育种奠定基础。     

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.     

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。     

鲤饲料转化率性状的QTL 定位及遗传效应分析

数量性状(QTL)定位是实现分子标记辅助育种、基因选择和定位、培育新品种及加快性状遗传研究进展的重要手段。饲料转化率是鲤鱼的重要经济性状和遗传改良的主要目标, 而通过QTL 定位获得与饲料转化率性状紧密连锁的分子标记以及相关基因是遗传育种的重要工具。研究利用SNP、SSR、EST-SSR 等分子标记构建鲤鱼(Cyprinus carpio L.)遗传连锁图谱并对重要经济性状进行QTL 定位。选用174 个SSR 标记、41 个EST-SSR 标记、345 个SNP 标记对德国镜鲤F2 代群体68 个个体进行基因型检测, 用JoinMap4.0 软件包构建鲤鱼遗传连锁图谱。再用MapQTL5.0 的区间作图法(Interval mapping, IM)和多QTL 区间定位法(MQMMapping, MQM)对饲料转化率性状进行QTL 区间检测, 通过置换实验(1000 次重复)确定连锁群显著性水平阈值。结果显示, 在对饲料转化率性状的多QTL 区间定位中, 共检测到15 个QTLs 区间, 分布在9 个连锁群上, 解释表型变异范围为17.70%—52.20%, 解释表型变异最大的QTLs 区间在第48 连锁群上, 为52.20%。HLJE314-SNP0919(LG25)区间标记覆盖的图距最小, 为0.164 cM; 最大的是HLJ1439-HLJ1438(LG39)区间,覆盖图距为24.922 cM。其中区间HLJ1439-HLJ1438、HLJ922 -SNP0711 解释表型变异均超过50.00%, 可能是影响饲料转化率性状的主效QTLs 区间。与饲料转化率相关的15 个QTLs 的加性效应方向并不一致, 有3个区间具有负向加性效应, 平均为?0.027; 12 个正向加性效应, 平均值为0.06。研究检测出的与鲤鱼饲料转化率性状相关的QTL 位点可为鲤鱼分子标记辅助育种和更进一步的QTL 精细定位打下基础。       

小麦籽粒干物质积累的动态QTL定位

以波兰小麦品系‘XN555’与普通小麦品系‘中13’杂交产生的99个F10重组自交系(RILs)为材料,构建了包含241个SSR分子标记的A、B染色体组14个连锁群的遗传图谱,并采用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程,对粒重增长的缓慢增长期、快速增长期和平稳期进行千粒重条件QTL和非条件QTL定位分析。结果显示:(1)在小麦A、B染色体组上共检测到5个非条件QTL和5个条件QTL。(2)在小麦粒重缓慢增长期和快速增长期各有2个非条件QTL,平稳期有1个非条件QTL,它们分别位于2B、3A、3B和7A染色体上,单个QTL可解释表型变异的9.66%～15.18%。(3)在小麦粒重快速增长期检测到1个条件QTL,平稳期检测到4个条件QTL,涉及1A、2B、5B和7B染色体,单个QTL可解释表型变异的13.01%～29.27%。(4)于2B染色体Xbarc361～Xwmc422标记区间距Xbarc361标记0.05cM处,在粒重快速增长期同时检测到一个条件QTL和非条件QTL,且在平稳期检测到一个非条件QTL。研究表明,小麦不同灌浆时期粒重增长相关QTL的数量和遗传效应各不同,同一QTL在不同灌浆时期的遗传效应也不同,即QTL的表达具有时序选择性。     

镜鲤体长、体高、体厚性状QTL定位分析

以镜鲤全同胞家系为材料,用246个SSR和306个SNP标记构建了鲤鱼的连锁图谱,利用GridQTL软件对体长(SL)、体高(H)、体厚(BT)和体长/体高(SLH)进行了QTL定位分析。结果显示:共检测到14个相关的QTL,分布在7个连锁群上。其中,7个与体长相关的QTL——LG6、LG17、LG21、LG23和LG35连锁群上的QTL为显著水平(P<0.05),LG1和LG28上达到极显著水平(P<0.01),可解释表型变异为6.6%~12.6%;3个与体高相关的QTL均为极显著水平(P<0.01)位于LG17、LG23和LG28上,可解释表型变异分别为11.6%、12.7%和15.6%;2个与体厚相关的QTL均为显著水平(P<0.05)位于LG23和LG28上,可解释表型变异分别为8.6%和7.2%;2个与体长/体高相关的QTL均为显著水平(P<0.05)位于LG21和LG35上,可解释表型变异均为8.2%。     

鲤鱼(Cyprinus carpio L.)头长、眼径、眼间距QTL的定位

用265个AFLP标记、127个微卫星分子标记、37个EST-SSR标记和16个RAPD标记对大头鲤/荷包红鲤抗寒品系的F2雌核发育群体44个个体进行基因型检测, 构建鲤鱼遗传连锁图谱。利用软件WinQTLCart2.5采用复合区间作图法对头长、眼径、眼间距3个性状进行了QTL分析。结果显示, 共检测到5个与头长性状相关的QTL, 分别定位于鲤鱼连锁图谱的LG2(qHS-2-1)、LG3 (qHS-3-1)、LG40(qHS-40-1)和LG4 (qHS-4-2和qHS-4-3) 上。其中qHS-40-1拥有最大的 LOD值, 为7.94, 可解释的表型变异为 34.29%。qHS-4-2的LOD值最小, 为5.03, 可解释的表型变异为11.52%。5个与头长性状相关的 QTL 加性效应值均为负值。检测到两个与眼径性状相关的QTL, 分别定位于鲤鱼连锁图谱的LG39连锁群(qED-39-1)和LG40连锁群(qED-40-1)上, 其中qED-40-1的LOD值比较大, 为2.76, 其加性效应值为负值, 可以解释5.62%的表型变异; qED-39-1的LOD值为2.72, 加性效应值为正值, 可以解释9.77%的表型变异。检测到两个与眼间距性状相关的QTL, 分别定位到鲤鱼连锁图谱的LG20连锁群(qEC-20-1)和LG28 连锁群(qEC-28-1)上。其中qEC-20-1的LOD值比较大, 为3.77, 加性效应值为正值, 可以解释8.29%的表型变异; qEC-28-1的LOD值为2.79, 对应的加性效应值为负值, 可以解释8.88%的表型变异     

黄瓜SRAP遗传连锁图的构建及侧枝基因定位

在由黄瓜的两个自交系S06与S52杂交产生的F₂群体中, 应用SRAP(sequence-related amplified polymorphism)标记构建遗传连锁图谱, 检测控制黄瓜侧枝数(lbn)和侧枝平均长度(lbl)的数量性状座位(QTL). 使用筛选出的64个多态性引物组合对F2群体进行分析, 得到108个多态性位点. 经MAPMAKER/EXP3.0分析(LOD≥3.0), 获得由92个标记座位组成、覆盖7个连锁群的遗传图谱, 总长1164.2 cM, 标记平均间距12.6 cM. 应用QTLMapper1.6, 各检测到4个控制lbn和lbl的QTL, 其中, 对lbn贡献率最大的QTL位于第二连锁群的ME11SA4B-ME5EM5区间, 其S06基因型具有增效作用; 对lbl贡献率最大的QTL位于第二连锁群的DC1OD3-DC1EM14区间, 其S06基因型具有增效作用.     

镜鲤体重的QTL定位

本研究利用217个微卫星标记和336个SNPs标记对德国镜鲤F2代68个个体基因组DNA进行基因型检测.其中507个标记共组成62个连锁群,覆盖基因组总长度为2 805.85 cM,标记间平均距离为6.31 cM;利用软件MapQTL 4.0采用区间作图法对体重性状进行QTL定位分析.研究结果共检测到14个与体重性状有关的QTLs,分布于9个连锁群.其中BW-5-1有最大的LOD值,为4.46;BW-1-1的LOD值最小,为2.25.单个QTL平均解释表型变异介于14.10%~45.50%之间,其中贡献率大于20%的主效QTLs有9个.通过BLASTX与斑马鱼蛋白质序列数据库进行序列比对,找到了与斑马鱼酰基辅酶A脱氢酶蛋白、胰淀粉酶α2蛋白、Apoeb protein和甘油醛-3-磷酸脱氢酶蛋白同源的分子标记.本研究结果对分子标记辅助育种具有重要应用价值.     

利用高代回交导入群体定位大豆品质性状QTL

通过对大豆品质性状的QTL定位,可以为大豆分子育种提供理论依据。本研究以中黄13(轮回亲本)×东山69(供体亲本)的142个家系的高代回交导入系群体BC2F7,利用具有多态性的113对SSR引物构建了一张涵盖除B2之外的19个大豆连锁群、总长度为1630.95 cM、平均遗传距离为14.43 cM的遗传连锁图谱。利用近红外光谱分析法(NIR)、气相色谱技术(GC)分析群体蛋白质、脂肪及5种脂肪酸主要组分含量;采用ICIM-ADD作图法定位QTL。两年共定位到34个QTL,其中与蛋白质、脂肪、硬脂酸、棕榈酸、亚油酸、油酸和亚麻酸相关的QTL分别为5、2、11、6、3、4、3个,Sat_003～Sat_147两年均被检测出与油酸含量呈负相关,5个区间与2个性状含量相关,Satt523～Sat_405与棕榈酸、蛋白质相关,Staga001～Satt658、Satt263～Satt651与油酸、硬脂酸相关,Satt228～Satt525与亚油酸、蛋白质相关,Satt658～Satt433与亚麻酸、硬脂酸相关;总体而言,定位结果在一定程度上阐明了品质性状的相关性,对大豆分子育种中优良品种的选育具有参考意义。     

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。     

玉米抗南方锈病基因的QTL定位

为发掘新的抗南方锈病基因资源,本研究以感病自交系黄早四为母本、抗病自交系W456为父本,构建F2群体并开展抗病基因定位研究。采用人工接种鉴定的方法对两个亲本、F1、F2群体及对照材料进行表型鉴定和遗传分析。利用均匀覆盖10条染色体的200个SSR标记,分析240个F2单株的基因型并构建含有200个SSR位点的遗传连锁图,连锁图总长度3331 cM,标记间平均距离16.6 cM。使用QTL IciMapping V4.1软件中的完备区间作图法对抗病QTL进行分析,共检测到6个控制南方锈病的QTL:qSCR3、qSCR7、qSCR8-1、qSCR8-2、qSCR9和qSCR10,邻近标记分别为umc2105和umc1729、umc1066和bnlg2271、umc1904和umc1984、umc1984和bnlg1651、umc1957和bnlg1401、umc2034和umc1291,分别位于3、7、8、9和10号染色体上,其中8号染色体上有两个位点,标记区间长度在5～19 cM之间。单个QTL的表型贡献率在2.61%～24.19%之间,可以解释表型总变异的62.3%,其中3个QTL贡献率大于10%,位于10号染色体上的qSCR10贡献率最大,可解释表型变异的24.19%。通过对目标区间标记加密,将该位点的定位区间进一步缩小到2.51 cM内,与两侧标记的距离分别是2.15 cM和0.36 cM。初步定位得到10号染色体上存在抗南方锈病的主效QTL,可为抗病品种的培育提供参考。     

鲤鱼体长性状的QTL定位及其遗传效应分析

以大头鲤/荷包红鲤抗寒品系的重组自交系群体及其遗传连锁图谱, 利用Windows Map Manager 2.0的标记回归法进行QTL单标记定位分析和复合区间作图法进行QTL区间检测, 通过置换实验(1 000次重复)确定连锁群显著性水平阈值。在体长性状的标记回归研究中, 共7个标记达到显著水平(P<0.01), 对性状的贡献率为14.00%～27.00%, 其中3个标记达到极显著水平(P<0.001)。HLJ534, HLJ319, HLJ370座位可能与影响鲤鱼体长性状的主效基因连锁。在体长性状的QTL区间定位研究中, 共6个QTL达到连锁群显著水平(P=0.05), 对性状的贡献率为11.33.%～23.12%, 其中2个达到连锁群极显著性水平(P=0.01), 它们的加性效应方向并不一致。HLJ190-HLJ497区间和HLJ479-HLJ483区间是影响鲤鱼体长性状的主效QTL区间。     

陆地棉遗传图谱构建与纤维品质性状QTL定位

以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种Bar19/1和Acala1517-77杂交的108个F2单株为材料,应用85个标记(70个SSR标记和15个AFLP标记)构建了总长为814cM的遗传图谱,覆盖棉花基因组的18.3%。该图谱包含25个连锁群,分别对应到17条染色体和4个未知连锁群。应用复合区间作图法分析了该组合的108个F2单株和F3家系纤维品质性状,从遗传图谱上检测到19个纤维品质数量性状基因座(QTL),包括5个纤维长度、6个纤维比强度、4个伸长率及4个马克隆值QTL,分别解释各性状表型变异的15.11%~28.45%、8.46%~24.51%、11.08%~27.55%和9.23%~42.21%。纤维长度和伸长率的QTL以部分显性为主,少数具有超显性,比强度QTL以加性和部分显性为主,4个马克隆值QTL中有3个表现为超显性。研究结果表明,陆地棉Bar19/1和Acala1517-77间多态性位点丰富,有利于构建高密度遗传图谱,纤维品质性状的QTL分析从分子水平上揭示了纤维品质的遗传基础。     

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。