基于染色体片段导入系发掘抗玉米丝黑穗病主效QTL

选用抗玉米丝黑穗病自交系Mo17和SH15为供体,与受体感病自交系黄早四和昌7-2构建回交群体(BC3F1\BC4F2),通过田间人工接种玉米丝黑穗病原菌鉴定抗病性表现,评价群体抗病性。研究结果显示黄早四×(黄早四×Mo17)BC4F2群体发病率明显高于BC3F1群体;两个BC4F2黄早四×(黄早四×Mo17)和昌7-2×(昌7-2×SH15)群体的发病率差异较大。采用SSR标记分析抗病株的供体染色体导入片段,发现随着回交次数的增多,导入片段数量减少,但不同回交群体中供体导入片段数目明显不同。通过连锁不平衡分析,在染色体2.09和3.04区段发掘和验证2个抗玉米丝黑穗病主效QTL,连锁标记分别为umc2077和phio53或bnlg1965。本文研究结果为抗丝黑穗病基因精细定位和分子聚合育种提供了信息和材料。     

玉米抗丝黑穗病基因RAPD分析

该文应用RAPD技术,以感病母本3045和抗病父本3024为试材,应用BSA法,对玉米抗丝黑穗病基因进行分析,建立并优化了玉米的RAPD反应体系,筛选了61条引物RAPD随机引物,18条引物为适宜引物,共扩增出89条DNA谱带,得到了4条具有稳定多态性标记的引物,分别为OPY-09、OPY-10、OPY-18、OPP-09。     

玉米抗甘蔗花叶病毒基因的比较定位

收集了玉米抗甘蔗花叶病毒基因/QTL定位信息, 借助玉米遗传图谱IBM2 2005 Neighbors进行了整合。在国内外研究中, 累计报道81个抗病毒基因位点, 分布在玉米7条染色体上, 比较定位发现这些位点集中分布于第3和6染色体。采用元分析技术, 确定3个“一致性”抗病毒QTL, 其中1个位于第3染色体, 在遗传图谱IBM2 2005 Neighbors上覆盖的范围为6.44 cM; 2个位于第6染色体, 覆盖范围分别为6.16 cM和27.48 cM。借助比较基因组学策略, 在第3染色体“一致性”QTL区间内筛选出4个抗病位置候选基因。该研究结果为确定和克隆抗病主效基因提供了基础。     

引进美国GEM材料的抗玉米青枯病和丝黑穗病种质资源筛选鉴定

近年来,青枯病、丝黑穗病上升为我国玉米生产中的主要病害,挖掘新的抗病资源,进行抗病育种是解决病害威胁的根本所在。本研究对引进的美国GEM材料进行了接种条件下的抗病性鉴定,并结合抗病材料的多年重复验证,筛选出一批新的抗病种质资源。这些材料的深入研究和广泛应用,对拓宽我国玉米青枯病、丝黑穗病抗性遗传基础,增加种质资源遗传多样性具有重要利用价值。     

利用一个水稻RIL群体定位控制淀粉特性的QTL

利用个山籼粳(Oryza sativa L.)杂交发展成的重组自交系(RIL)群体研究影响淀粉特性的遗传因子,测定了一系列淀粉特性有关性状,包括直链淀粉含量、胶稠度、淀粉糊粘度、胶的质地、糊化温度、热学特性、回生特性等22个参数。共定位了44个QTL,分布在第2～6、8、9、11染色体上,每个性状所定位的QTL在1到4个不等。其中有2个是主基因,一个是第6染色体上的Wx基因,它控制直链淀粉含量、胶稠度、淀粉糊粘度、胶的质地、回生特性等性状,另一个足第6染色体上的alk基因,它控制糊化温度与热学特性等性状,其他QTL都是微效基因,在第9染色体上RZ404和G295区间系首次检测到,它控制淀粉胶的硬度(hardness)、胶粘性(gumminess)、咀嚼性(chewiness)、回生淀粉的最高糊化温度、回生率等性状,这些性状都未曾研究过。     

玉米SSR连锁图谱构建及叶面积的QTL定位

叶片是玉米进行光合作用的主要器官,叶面积的大小(尤其是穗三叶面积)对于玉米干物质的积累及产量形成起着至关重要的作用。研究玉米叶面积的遗传基础对于指导玉米高产育种具有理论意义。文章以两个叶面积差异显著的亲本478×武312为基础材料所构建的218个F8代的重组自交系为作图群体,构建了一张包含184个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱总长度为2084.1cM,平均图距为11.3cM。通过两年的田间试验对玉米叶面积(穗三叶)进行了QTL定位分析。两年共定位到7个和叶面积相关的QTL位点,2006年定位到4个QTL位点;2007年定位到3个QTL位点。在第2染色体umc1542-umc1518标记区间发现一个主效QTL位点,该位点可以在两年同时检测到,两年分别解释12.5%和17.3%的表型变异。该位点能稳定地检测到且具有较大的贡献率,可能会在玉米叶面积分子标记辅助选择上有所应用。     

利用三倍体胚乳遗传模型定位玉米籽粒淀粉含量QTL

在两种环境条件下种植以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建的259个F2:3家系群体, 采用SSR标记构建了包含183个标记的玉米遗传连锁图谱, 覆盖玉米基因组1 762.2 cM, 标记间平均距离为9.6 cM。利用三倍体胚乳遗传模型和区间作图方法对籽粒淀粉含量进行了QTL定位和遗传效应分析, 春、夏播条件下共检测到10个QTL, 春播条件下检测到的QTL在夏播均被检测到, 分别位于第1、3、4、5、7染色体上,可解释淀粉的表型总变异分别为36.84%和72.65%, 单个QTL解释表型变异介于4.74%~11.26%。在检测到的 QTL中, 有2个QTL的遗传作用方式在春播均表现为超显性, 而夏播分别为加性和部分显性; 其他2个为加性, 1个为部分显性, 5个为超显性。3个QTL的增效基因来自丹232, 其余QTL的增效基因均来自N04。     

高粱三系抗丝黑穗病鉴定与评价

采用土壤接种技术,对目前我国高粱育种上广泛应用的150份高粱种质资源(包括高粱不育系、保持系和恢复系)进行抗高粱丝黑穗病鉴定评价。经两年重复鉴定,在150份高粱种质中,筛选出对高粱丝黑穗病菌优势小种表现免疫(IM)的47份,占总数的31.3%;高抗(HR)和中抗(MR)的各6份,分别占鉴定材料总数4.0%;抗病(R)的4份,占2.7%;感病(S)的13份,占8.7%;高感(HS)的74份,占49.3%。上述结果表明,目前高粱育种中广泛应用的育种种质中抗丝黑穗病材料较为丰富。     

西瓜果实性状QTL定位及其遗传效应分析

用可溶性固形物含量高、薄皮、感枯萎病的栽培西瓜自交系（Ｃｉｔｒｕｌｌｕｓ ｌａｎａｔｕｓ ｖａｒ．ｌａｎａｔｕｓ）９７１０３和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质（Ｃｉｔｒｕｌｌｕｓ ｌａｎａｔｕｓ ｖａｒ．ｃｉｔｒｏｉｄｅｓ）ＰＩ２９６３４１杂交所得Ｆ２的１１８个单株为作图群体,通过构建分子连锁图谱,对西瓜主要果实性状可溶性固形物含量、果皮硬度、果皮厚度、单果重、种子千粒重进行区间作图,     

林木数量性状基因定位中的若干问题

随着ＤＮＡ分子标记技术的迅速发展,ＱＴＬ定位已成为当前生物学研究领域的前沿。身心健康已对许多种动、植物定位了许多重要性状的ＱＴＬ。这些研究促进了遗传学的发展,并将作为育种的新策略应用。与作物相比,林木ＱＴＬ定位有其特性。本文详细讨论了林木的生物学特性对ＱＴＬ定位的影响、ＱＴＬ定位的系谱设计和统计分析方法。     

QTL mapping of resistance to Sporisorium reiliana in maize

We mapped and characterized quantitative trait loci (QTL) for resistance to Sporisorium reiliana. A population of 220 F₃ families produced from the cross of two European elite inbreds (D32, D145) was evaluated with two replications at a French location with high natural incidence of S. reiliana and at a Chinese location employing artificial inoculation. The 220 F₃ families were genotyped with 87 RFLP and seven SSR markers. Using composite interval mapping, we identified two different sets of 3 and 8 QTL for the French and the Chinese locations explaining 13% and 44% of respectively. Individual QTL explained up to 14% of σ^² _p. The 11 QTL mapped to eight maize chromosomes and displayed mostly additive or partial dominant gene action. Significant digenic epistatic interactions were detected for one pair of these QTL. Only a few QTL for S. reiliana were in common with QTL for resistance to Ustilago maydis and Puccinia sorghi, identified at a German location for the same population. Consequently, in our materials resistance to these three fungal pathogens of maize seems to be inherited independently. Received: 14. December 1998 / Accepted: 30 January 1999     

植物抗病遗传育种中的QTL定位和克隆(综述)

对植物抗病遗传育种中QTL定位与克隆研究进行综述。主要阐述了数量抗性的遗传学基础、作物抗病性QTL的定位作图、QTL作图的可靠性及应对措施、QTLs候选基因的证实和定位克隆等,并对植物抗病遗传育种未来的研究方向予以讨论。     

家禽数量性状基因座定位的研究进展

近二十年来,各种DNA标记技术及相关生物技术的发展和完善为高密度、覆盖面广的连锁图谱的构建及QTL的定位奠定了基础,本就目前世界上建立的几个较有影响的资源家系、各种DNA标记技术、家禽中定位的QTL及存在问题等方面作一综述。     

玉米5个农艺性状的QTL定位

利用“豫玉22”构建的266个玉米F2：3家系为材料,通过一年两点的随机区组田间试验和分子标记分析,研究了玉米穗位高、雄穗分支数、茎粗、抽雄期、吐丝期5个重要农艺性状。相关分析表明,穗位高、雄穗分支数、茎粗与单株产量显著正相关,抽雄期与吐丝期高度正相关,雄穗分支数与茎粗显著正相关。采用复合区间作图法,通过500次排列测验分别确定各性状的LOD阈值,在武汉和襄樊两地共定位了7个穗位高QTL、9个雄穗分支数QTL、8个茎粗QTL、9个抽雄期QTL和7个吐丝期QTL;这些QTL在染色体上分布不均匀,具有集中分布的特点。研究表明,数量性状间的表型相关可能源于控制数量性状的QTL位点间的相关。     

植物QTL定位方法的研究进展

本文系统地介绍了QTL定位的单一标记分析法、区间作图法以及复合区间作图法、混合显性模型的分析方法,概述了一些主要定位方法的分析原理、存在的主要优缺点。单一标记分析法可以采用方差分析、回归分析或似然比检验的方法分析。区间作图法和复合区间作图法是基于两个相邻标记的QTL定位方法,可采用回归分析或最大似然法分析。复合区间作图法在模型中包括了与其他QTL连锁的标记,可以提高作图的精度和效率。混合线性模型的QTL定位方法可以包括复杂的遗传效应及QTL与环境的互作效应,具有更广阔的应用前景。 Abstract:QTL mapping methods are reviewed for single-marker mapping,interval mapping,composite interval mapping,and mixed-model based method.Statistical approaches along with their properties are discussed for the mapping methods.ANOVA,regression method and likelihood ratio test can be applied in single-marker mapping.Interval mapping and composite interval mapping can be conducted,based on two interval markers,by regression method and maximum likelihood method.Since markers linked with other QTLs are include in the model,composite interval mapping is more precision and powerful.Mapping QTL by mixed-model approaches is more applicable when complicated QTL effects as well as QTL by environment interaction are analyzed.     

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。     

Improving QTL Mapping Resolution Based on Genotypic Sampling—a Case Using a RIL Population

The QTL mapping results were compared with the genotypically selected and random samples of the same size on the base of a RIL population. The results demonstrated that there were no obvious differences in the trait distribution and marker segregation distortion between the genotypically selected and random samples with the same population size. However, a significant increase in QTL detection power, sensitivity, specificity, and QTL resolution in the genotypically selected samples were observed. Moreover, the highly significant effect was detected in small size of genotypically selected samples. In QTL mapping, phenotyping is a more sensitive limiting factor than genotyping so that the selection of samples could be an attractive strategy for increasing genome-wide QTL mapping resolution. The efficient selection of samples should be more helpful for QTL maker assistant selection, fine mapping, and QTL cloning.     

Mapping of QTL for downy mildew resistance in maize

Quantitative trait loci (QTLs) of maize involved in mediating resistance to Peronosclerospora sorghi, the causative agent of sorghum downy mildew (SDM), were detected in a population of recombinant inbred lines (RILs) derived from the Zea mays L. cross between resistant (G62) and susceptible (G58) inbred lines. Field tests of 94 RILs were conducted over two growing seasons using artificial inoculation. Heritability of the disease reaction was high (around 70%). The mapping population of the RILs was also scored for restriction fragment length polymorphic (RFLP) markers. One hundred and six polymorphic RFLP markers were assigned to ten chromosomes covering 1648 cM. Three QTLs were detected that significantly affected resistance to SDM combined across seasons. Two of these mapped quite close together on chromosome 1, while the third one was on chromosome 9. The percentage of phenotypic variance explained by each QTL ranged from 12.4% to 23.8%. Collectively, the three QTLs identified in this study explained 53.6% of the phenotypic variation in susceptibility to the infection. The three resistant QTLs appeared to have additive effects. Increased susceptibility was contributed by the alleles of the susceptible parent. The detection of more than one QTL supports the hypothesis that several qualitative and quantitative genes control resistance to P. sorghi.     

玉米子粒中锌及铁铜锰含量的遗传及QLT分析

分别利用三交组合DH8×登海40和DH86×沈137创建F1代DH群体A和群体B,比较2个不同遗传背景下DH群体子粒中锌及铁铜锰含量的变化,并对2个供试群体2年间的试验结果进行了QTL分析。发现玉米子粒中锌及铁铜锰的含量在不同个体间、不同年份间受环境影响比较大,且表现不稳定;群体内呈现连续性数量性状变化,服从于正态分布。对群体A2年子粒中锌及铁铜锰含量进行QTL定位,结果2007年检测到了5个与这些性状有关的QTL,可解释的遗传变异范围为9.41%~43.67%;2008年检测到9个QTL,可解释的遗传变异范围为11.21%~42.96%。2年间末检测到相同的QTL位点。对群体B进行QTL定位,2年间检测到18个QTL位点,分布于除第5染色体以外的其余9条染色体上。其中,2007年检测到12个QTL,2008年获得6个QTL,相同的QTL为2个,控制锌含量的1个位点位于第3染色体的p-umc1399-p-bnlg1605区段,控制铜含量的1个位点位于第2染色体的bnlg1746区段。