家蚕茧质性状的QTL定位研究

采用QTLMapper 2．0 QTL作图软件,对F2群体的家蚕全茧量、茧层量、茧层率和蛹体重等性状进行了QTL定位分析,分别检测出7个、6个、2个、8个有显著效应分量的QTLs,分布于7个、5个、2个、7个不同的连锁群。控制全茧量、茧层量的QTLs一般存在复杂的上位性效应。对全茧量性状,有3对QTLs存在显著的加加上位性效应,其中1对还存在加显、显显互作;共有3个QTLs存在显著的显性效应,1个存在显著的加性效应。对茧层量QTLs,发现1对QTLs存在极显著的各项遗传效应,包括上位性效应;1对QTLs被检测到显著的显显互作,1个QTL具有显著的显性效应,并与另一个QTL存在显著的加加互作。茧层率、蛹体重主要受加性或显性的QTLs作用,没有发现茧层率QTLs的上位性效应,蛹体重的有效QTL大都呈现显著的负向显性效应,只有一对QTLs存在显著的加加上位性效应。第2、3、4、11、13、24、34、37、40连锁群是两个或多个性状QTLs分布的共同连锁群。全茧量和茧层量存在共同的QTL或染色体区域,育种上可通过适当选配,利用基因的互作效应,同步改良这两个性状。     

家蚕茧质性状的性别效应预测

研究采用混合线性模型,对家蚕全茧量、茧层量、茧层率和蛹体重等性状的性别效应进行理论估算：全茧量、茧层量、茧层率和蛹体重等4性状的性别随机效应的方差的概率和性别随机效应的预测值概率都达到极显著水平,证明全茧量、茧层量、茧层率和蛹体重等四性状的性别效应极显著,这完全符合实际情况。全茧量、茧层量、茧层率和蛹体重等4性状的性别效应预测值雌（雄）分别为0.248g（-0.247g）、2.423cg(-2.394)cg、-1.976%(1.992%)和0.224g(-0.223g)。性别效应调整后各性状均呈单峰正态分布,符合QTL分析对数量性状连续正态分布的要求。     

饲料中转基因成分对家蚕生长发育的影响

采用家蚕（Bombyx mori）H9品种作为实验动物,分别用转基因和非转基因大豆粉制作的人工饲料进行饲育。通过饲育试验,比较分析了不同处理后家蚕的龄期经过时间、全茧量、茧层量、茧层率、蛹体重、疏毛率、死亡率、每龄眠起体重等经济性状指标。同时采用PCR方法对转基因饲料饲育后家蚕组织中外源基因的表达情况进行了检测。结果显示,含转基因大豆粉的人工饲料对家蚕的生长发育并无显著影响,且不存在外源基因的污染。     

天宫二号航天蚕后代小茧突变体sc的发现与基因定位

【目的】从2016年天宫二号空间实验室经历33 d后返回的1头成活“秋丰×白玉”杂交后代雌蚕Bombyx mori与地面“白玉”雄蚕交配的后代个体中,发现有结小茧突变体,进而分离并建立了飞天蚕(space silkworm)正常茧品系TG和小茧突变体品系sc。本研究通过对sc进行遗传分析和基因定位,旨在揭示产生小茧突变体的基因。【方法】对TG和sc进行表型分析;以sc, TG和正常大茧品系0223V1为试验材料,组配(sc♀×0223V1♂)F₁及回交群体BC₁F——(sc♀×0223V1♂)F₁♀×sc♂和BC₁M——sc♀×(sc♀×0223V1♂)F₁♂。以sc, 0223V1和F₁基因组DNA为模板,每个连锁群随机选10个SSR引物进行PCR扩增,筛选多态性SSR标记。利用雌性家蚕减数分裂染色体不交换的特点,用BC₁F确定sc基因所属连锁群;再根据家蚕SSR分子标记连锁图谱,用BC1M进行基因定位。【结果】表型分析表明sc幼虫体型小于TG幼虫的,蚕茧重约为TG的1/2。遗传分析表明突变受一对隐性基因sc控制;基因定位结果表明该基因位于家蚕基因组第3连锁群S2930-363和S2930-289 SSR标记之间,物理距离为684 kb,包含33个候选基因。【结论】飞天蚕小茧突变受位于家蚕基因组第3连锁群的一对隐性基因sc控制。     

家蚕黄血抑制基因的SSR定位

家蚕黄茧性状主要由3个基因控制, 分别是黄血基因(Yellow blood, Y), 黄血抑制基因(Yellow inhibitor, I)和黄茧基因(Out-layer yellow cocoon, C)。I基因阻止类胡萝卜素从中肠上皮细胞到血淋巴的转运, 是天然黄茧形成过程中的重要控制基因。利用家蚕雌性不发生交换的特点, 采用黄血黄茧品系KY和白血白茧品系巴格达特(Ba)组配正反交群体(Ba×KY)×KY和KY×(Ba×KY), 分别记作BC1F和BC1M, 根据已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱对I基因进行了定位及连锁分析。筛选出3个与I基因连锁的SSR标记。BC1F群中的所有白血个体均表现出与(Ba×KY) F1相同的杂合型带型; 而所有黄血个体带型与亲本KY一致, 为纯合型。利用另一个群体BC1M构建了关于I基因的遗传连锁图, 连锁图的遗传距离为38.4 cM, 与I基因最近的引物为S0904, 图距为7.4 cM。     

家蚕AFLP分子连锁图谱的构建及绿茧基因定位

利用改进的AFLP技术,对家蚕品系C100和大造的回交一代BC,群体进行连锁图谱的构建。经28对引物组合的选择性扩增,共获得了3956条带,平均每对引物产生141．3条带,获得多态性带只有1018条,多态性带的比率为25．7％。其中693(68．1％)个多态性位点符合1：1孟德尔分离比例。利用Mapmaker／Exp3．0软件进行连锁分析,构建了一张含有408个标记位点、33个连锁群、总图距为3676．7cM的连锁图谱,并将绿茧基因定位在该图谱的22连锁群上,表明该连锁群与家蚕经典遗传学的第15染色体相对应。     

对家蚕第18连锁群隐性基因elp、ch-2和mln测交系的分子定位分析

家蚕长形卵(elp)、第二隐性赤蚁(ch-2)、暗化型(mln)均为第18染色体上的隐性突变, 在经典连锁图谱上的顺序和遗传距离已经排定。文章采用正常卵、正常黑蚁及正常白蛾品种P50与包含此3个隐性突变的三隐性测交系W18组配正反交群体, F1回交W18后获得回交群体(P50×W18)♀×W18♂ 和W18♀×(P50×W18)♂, 分别记作BC1F和BC1M, 利用已构建的家蚕SSR分子连锁图谱和根据家蚕基因组精细图设计的STS标记, 对这3个突变基因elp、ch-2、mln进行了分子定位研究, 并根据家蚕基因组精细图, 将第18连锁群的经典遗传图、分子连锁图和基因组物理图进行了对应。整合后的图谱遗传距离为94.2 cM, 突变基因和分子标记的排列顺序分别与形态标记连锁图和基因组精细图相一致, 研究结果对家蚕第18 染色体上其他突变的定位与克隆有重要的借鉴作用。     

更换饲料对家蚕幼虫肠道细菌组成的影响及关键物种与产茧性能的相关性

【目的】本研究探讨使用人工饲料部分替代桑叶饲育后家蚕Bombyx mori幼虫肠道细菌群落的变化情况,并分析人工饲料替代桑叶的不同饲育模式下肠道关键细菌与蛹重和茧层量的相关性,为人工饲料部分替代法饲育家蚕的实际应用提供理论依据。【方法】采用全龄桑叶育(Mul1-5)、1-2龄人工饲料育+3-5龄桑叶育(Art1-2)、1-3龄人工饲料育+4-5龄桑叶育(Art1-3)、1-4龄人工饲料育+5龄桑叶育(Art1-4)和全龄人工饲料育(Art1-5) 5种饲养模式饲养家蚕幼虫,统计5种饲养模式下家蚕的全茧量、茧层量及蛹重;收集不同饲养模式下家蚕5龄幼虫肠道样品,通过高通量测序技术分析其肠道菌群的组成和多样性差异,采用Spearman相关性热图分析肠道细菌与蛹重和茧层量的相关性。【结果】人工饲料与桑叶不同搭配的饲育模式对家蚕茧质有显著的影响,Mul1-5和Art1-5的全茧量最高,二者无显著性差异,Art1-2其次; Mul1-5茧层量最高,Art1-2其次,Art1-5茧层量最低。在不同饲育模式下,家蚕肠道细菌多样性和组成显著不同：在门水平上,Art1-2和Mul1-5的细菌组成最相近,优势菌主要是变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),而Art1-3, Art1-4和Art1-5的细菌组成最相近,变形菌门丰度随着人工饲料饲养时间的增加逐渐增加,厚壁菌门的丰度则呈现相反的趋势;在属水平上,家蚕肠道优势菌属有假单胞菌属Pseudomonas、肠球菌属Enterococcus、鞘脂单胞菌科未分类菌属Sphingomonadaceae unclassified及罗尔斯通菌属Ralstonia等。不同饲育模式下家蚕肠道菌属丰度差异最大的是肠球菌属,Art1-2组中肠球菌属丰度最高(40.9%),随着人工饲料饲养时间的延长,丰度逐渐降低,在Art1-5中仅为0.02%。家蚕肠道菌群大部分关键物种均与茧质呈一定的相关性：柯克斯体属Coxiella与蛹重呈显著正相关,与茧层量呈显著负相关;葡萄球菌属Staphylococcus与蛹重呈显著负相关;肠球菌属与茧层量呈显著正相关。【结论】饲育模式Art1-2最接近于Mul1-5,可为人工饲料部分替代桑叶饲育法饲育家蚕提供参考。人工饲料部分替代桑叶后家蚕肠道菌群结构发生了显著变化,肠球菌属丰度的显著降低及假单胞菌属的显著增加可能与全龄人工饲料养家蚕体质弱有关;一些关键细菌与家蚕蛹重和茧层量存在显著相关性,其影响机制需要进一步研究。     

陆地棉产量性状QTLs的分子标记及定位

用我国的高产栽培品种泗棉3号和美国栽培品种TM-1为材料,构建F₂和F_2∶3作图群体,应用301对SSR引物和1040个RAPD引物,对产量性状QTLs进行了分子标记筛选,结果共筛选出了37对SSR多态性引物和10个RAPD多态性引物的49个位点,鉴定出了控制产量性状变异的主效QTLs。定位于第9染色体的连锁群,分别具有控制铃重、衣分和籽指的主效QTLs,铃重的2个QTLs分别解释F_2∶3群体表型变异的18.2%和21.0%;在F₂群体检测到的1个衣分QTL解释表型变异的25%,另一个衣分QTL在F₂群体和F_2∶3群体都检测到,解释F₂群体衣分的24.9%的表型变异,解释F_2∶3群体衣分的5.9%的表型变异;在F_2∶3群体铃重的一个QTL的同一位置同时检测到一个籽指QTL,它解释15.6%的表型变异,是一因多效或是紧密连锁的两个QTLs,有待进一步研究。本研究标记的产量性状主效QTLs可用于棉花产量性状的标记辅助选择。     

花粉和王浆对家蚕生长发育和结茧的影响

花粉和蜂王浆不仅营养丰富,而且含有多种生物活性物质,兼具营养强壮剂及促生长剂的特性。本试验基于花粉和王浆的这种特性,对家蚕进行花粉和蜂王浆的添食试验。结果表明,用0.1～2.5％的油菜蜂花粉提取液或0.01～0.1％蜂王浆浸渍桑叶喂饲3～5龄家蚕能显著提高蚕体重、结茧率、茧层率和受精率,也能提高茧层量和产卵量,但对全茧量无显著影响。二者相比,添食花粉更为可取。     

家蚕对马尾松毛虫质型多角体病毒的敏感性

用虫体克隆技术,对马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株（DpCPV-HN）进行了分离纯化,鉴定为质型多角体病毒1型。以家蚕春蕾×镇珠杂种F₁代及自交的F₂代4或5日龄幼虫进行毒力测定,以纯化的家蚕质型多角体病毒对F₁代幼虫的毒力测定为对照。结果表明：家蚕品种春蕾×镇珠对家蚕质型多角体病毒敏感,马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株能引起其感染发病;马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株感染家蚕品种春蕾×镇珠F₁代幼虫和F₂代幼虫28天后的半致死剂量（LD₅₀）分别为885个和18个CPB(质多角体),前者为后者的49倍。马尾松毛虫质型多角体病毒湖南株感染后的家蚕,其结茧率、化蛹率、羽化率、全茧量、茧层量和单蛾产卵数均有所下降,全茧量、茧层量、茧层率和单蛾产卵数与病毒感染剂量之间无显著关联。     

家蚕高密度AFLP连锁图谱的构建

为了进行家蚕Bombyx mori数量性状的QTL定位研究,以白色茧系品种C₁₀₀ (♀)和近交系大造(P50)(♂)杂交得到F₁,用F₁(♂)与双隐性标记的C₁₀₀ (♀)回交,得到回交一代(BC₁),用改进的AFLP分子标记方法,经96组选择性扩增引物扩增,获得分离比为1∶1(P≤0.05)的1 744个AFLP位点。用Map Manager QTXb19（Version 0.29）连锁图谱构建软件,构建了具有814个标记,36个连锁群的家蚕高密度AFLP分子标记连锁图谱。该连锁图谱覆盖的家蚕基因组长度为13 005 cM,连锁群长度变化范围为109.0～1 573.7 cM,连锁群的平均长度为361.25 cM,其标记间平均图距15.98 cM,最小图距2.3 cM,最大图距47.7 cM,标记间大于30 cM的gap共有39个。该连锁图平均每个连锁群23个标记,最多一个连锁群有92个标记,最少8个标记。该连锁图谱确定了与经典实验遗传图谱第15连锁群和W染色体连锁群相对应的两个连锁群。     

水稻耐亚铁毒QTLs的定位

亚铁毒是潜育性水稻土中限制水稻产量的主要因子。利用龙杂8503／IR64的F2和等价的F3群体,在营养液中培养来定位耐亚铁毒的QTLs。通过构建101SSR标记的遗传连锁图谱来确定耐亚铁毒QTLs的位置和特性。借助叶片棕色斑点指数、株高和最大根长3个性状,利用营养液在水稻苗期来评价F2单株、F3群体和亲本龙杂8503、IR64,共检测到叶片棕色斑点指数、株高和最大根长的QTLs20个,分布在水稻的10条染色体上,表明这些性状受多基因控制。控制叶片棕色斑点指数的QTLs分别定位在第1染色体的RM315-RM212、第2染色体的RM6-RM240和第4染色体的RM252-RM451之间。与前人的研究结果比较发现：1）位于第4染色体RM252-RM451之间的控制叶片棕色斑点指数的QTL与水稻功能图谱上控制叶绿素含量减少的QTL的位置一致。另一个位于第1染色体的RM315-RM212之间的控制叶片棕色斑点指数的QTL与水稻功能图谱上位于C178-R2635之间控制叶绿素含量的QTL连锁。2）位于第2染色体RM6-RM240之间的第3个控制叶片棕色斑点指数的QTL与位于RZ58-CD0686的控制钾吸收的QTL连锁。     

上位性效应是水稻杂种优势的重要遗传基础

利用生产上广泛应用的优良杂交组合汕优 6 3的分离群体 ,对 1 5 1个分子标记位点构建覆盖整个水稻基因组的遗传连锁图谱 .在此基础上 ,用 2 40个F_2∶3 家系的 2年田间试验数据定位分析了影响产量及其构成因子的数量性状位点 (QTLs)和上位性效应 . 2年共定位了 32个QTLs控制产量及其构成性状 ,其中 1 2个QTLs在2年均被检测到 .同时 ,发现大量显著上位性效应广泛存在于基因组中影响着这些性状 .分析表明 ,上位性效应是影响产量性状表现和杂种优势形成的重要遗传基础     

两种饲料植物对天蚕饲育的效果(英文)

通过五个处理的一系列比较,白栎Quercus fabri叶片作为珍贵绢丝昆虫——天蚕Antheraea yamamai的饲料,无论幼虫存活率、化蛹率、二至四眠蚕体重、五龄幼虫体重增长曲线及理论极限体重K值、取食量、相对摄食速率、消化量、结茧率、全茧量、蛹重、茧层量等均明显高于过去普遍采用并认为理想的麻栎Q. acutissima的饲育结果,从而证实白栎是饲育天蚕的最佳饲料植物。     

甜瓜遗传图谱的构建及果实与种子QTL分析

以遗传性状差异较大的甜瓜材料日本安农二号与新疆哈密瓜K413杂交产生的143个F2单株为作图群体,以AFLP与SSR分子标记为主构建了包含12个连锁群、142个遗传标记位点的甜瓜遗传图谱,其中包括121个AFLP标记、16个SSR标记、3个STS标记、2个性状标记,连锁群总长度为1 014.2 cM。应用复合区间作图法对甜瓜果实的大小、长宽比、糖度、硬度以及甜瓜种子的长、宽、形状、重量等性状进行遗传定位与分析。基因定位结果显示控制果肉颜色的基因位于C9连锁群AFLP分子标记NDAA与NCFA之间。其他性状表现为数量性状控制,共检测到25个数量性状基因座,不同性状基因座位有重叠分布的特点。其中C5连锁群标记NCA-N73C区间检测到QTLs Sl5.1、Sw5.1和Swt5.1分别控制种子长、宽和千粒重,分别可解释表型变异的17%、19%和23%。该区域包含的来自母本安农二号的基因位点对甜瓜种子的长、宽、千粒重均有明显的抑制作用;位于C8连锁群标记N73A与NFDA间的QTL通过影响种子的宽度从而影响种子的形状与重量;同样位于C8连锁群的果实长宽比QTL Fs8.1在F2和F3中均检测到,分别解释表型变异的25%和19%,表现为部分显性,来自安农二号的等位基因抑制甜瓜果实伸长,生成圆形甜瓜;还发现控制甜瓜果实心糖、边糖、果实硬度的QTL各一个。     

虾夷扇贝遗传连锁图谱的初步构建

用AFLP标记首次构建了虾夷扇贝遗传连锁图谱。用56对引物组合对父母本和52个F^₁代个体进行遗传连锁分析, 共得到1 855个标记, 其中多态位点为598(32.2%)个, 而354个符合孟德尔1: 1分离比。用这些标记和23个偏分离标记(0.01相似文献   

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。     

不同环境下家蚕产量构成因素的通径分析及育种对策的探讨

利用52个家蚕品种在春秋两个季节的试验资料,对万头茧层量及其构成因素作了通径分析。结果表明:不同环境下,诸因素对万头茧层量的作用不完全相同,主要表现为幼虫生命率和茧层率在不同季节中的作用相对地变化。结合育种实践指出:(1)春用蚕品种的选育应在保证生命率的前提下努力提高茧层率和全茧量,而夏秋用品种的选育应在保证茧层率的前提下努力提高生命率和全茧量。 (2)为提高选择效果,春蚕期育种应以选择茧层率为主,夏秋期育种应以选择生命率为主。     

溴虫腈对家蚕和桑树害虫的毒力比较

为了比较溴虫腈在家蚕Bombyx mori和桑树害虫间的选择性毒力,采用食下毒叶法测定了溴虫腈、二嗪磷、敌敌畏、辛硫磷和三唑磷5种杀虫剂对家蚕的毒性;用浸叶法测定了5种杀虫剂对桑尺蠖Phthonandria atrilineata Butler、桑螟Diaphania pyloalis Walker和桑毛虫Porthesia xanthocampa Dyer 的毒力;在桑园喷施溴虫腈检测了其在桑树上对家蚕的残留毒性期;通过食下毒叶法系统研究了溴虫腈对家蚕生长发育的影响。结果表明,二嗪磷、敌敌畏、辛硫磷和三唑磷72 h对家蚕的毒性倍数分别大于溴虫腈的15.5、93.3、154 .0和188.5倍;溴虫腈、三唑磷、辛硫磷和敌敌畏48 h相对于二嗪磷对桑尺蠖的毒力倍数分别是49.1、3.2、2.3和1.4倍,对桑螟的毒力倍数分别是79.4、3.6、2.4和1.8倍,对桑毛虫的毒力倍数分别为67.2、3.2、2.2和1.7倍;对桑树喷施100、50、25和12.5 mg/L 溴虫腈,桑叶的残留毒性期分别为3、0、0和0天;用溴虫腈100、50、25和12.5 mg/L 处理的桑叶饲喂家蚕后,存活幼虫的历期、眠蚕体重、熟蚕体重、全茧量、茧层量、蛹重和化蛹率与对照相比均无显著性差异。据此认为溴虫腈是适合防治桑园害虫又对家蚕较安全的药剂。