水稻数量性状研究进展

分子生物技术的迅速发展和QTL定位方法的日趋完善 ,为水稻数量性状基因 (QTL)的研究提供了基础。大量研究充分地揭示了QTL的基本特征 ,剖析了重要农艺性状的遗传基础 ,从而给水稻品种的遗传改良带来了新的方法。笔者从QTL的定位群体、定位方法、研究现状 ,以及QTL利用等方面 ,对作物数量性状基因的研究进行了综述 ,并对今后的研究提出了一些见解。     

棉花数量性状遗传与QTL定位研究进展

棉花许多重要的性状多为数量性状。现代分子生物技术的发展为植物数量性状基因的定位、分离等研究提供了条件。从数量性状基因座(QTL)作图群体类型及其特点,QTL定位方法,QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述,并对今后QTL研究进行了展望。     

植物数量性状的QTL定位分析

QTL分析就是以分子标记技术为工具、以遗传连锁图谱为基础,利用分子标记与QTL之间的连锁关系确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。从植物数量性状的遗传模型、QTL定位原理、作图群体、方法和利用等方面进行了综述,并对今后QTL的研究方向提出了思考。     

作物数量遗传研究回顾与展望

数量遗传学是遗传学的重要分支,是进化研究和动植物育种的重要理论基础.扬州大学数量遗传研究室长期从事作物数量性状遗传分析方法和应用研究工作.系统综述了该团队30余年来在三倍体胚乳性状数量遗传模型和分析方法、作物质量-数量性状遗传分析方法、数量性状基因定位方法以及作物全基因组选择育种模型构建和分析方法等方面的研究进展,并对...     

数量性状基因座与动物育种

近年来随着现代分子生物学的发展 ,一些高效的分子遗传标记将各种畜禽的遗传图谱研究推向深入。为将复杂的数量性状分解为多个数量性状基因座进行定位分析 ,提供了研究单个基因特性的手段 ,为动物育种从数量性状的表型操作深入到基因型操作奠定了基础。本文就有关数量性状基因座的理论、基因图谱的构建、QTL的定位以及QTL与动物育种的关系展开了论述。     

分子遗传技术与数量遗传技术结合使遗传改良速度最大化

随着分子遗传学的发展,为家畜的遗传改良提供了新的手段,可以直接选择影响性状的基因或包含基因的染色体区域,即所谓数量性状基因座(QTL)。QTL的检测和应用依赖于可以分型的遗传标记和QTL之间是否存在连锁不平衡.本文对畜群中存在的或可以在试验畜群中产生的连锁不平衡的特性、及其在QTL检测和标记辅助选择中的作用进行了综述,并且概述了标记辅助选择的不同策略的优缺点.S主要的观点是利用标记辅助选择加快遗传改良的速度是可行的,特别是可以利用群体范围的连锁不平衡时更是如此,但是这需要认真地分析并在现有育种方案中落实。     

猪基因组的研究进展及其在养猪业中的应用

分子基因组分析技术的应用使猪遗传差异的检测方法发生了巨大变化。近年来,遗传学家们致力于探讨包含未知遗传标记和已知基因的基因图谱。此外,比较基因组图谱的研究也有助于寻找有潜在商业价值的基因。这些基因图谱的内容足以用于数量性状位点(QTL)的连锁分析。对QTL进行连锁分析涉及基因组扫描技术,基因组扫描通常需两个世代或回交家系的表型及基因型资料(从基因组甚至基因组间的大量标记得到)。     

数量性状全基因组关联分析中上位效应遗传位点检测方法研究进展

数量性状的表型变异受到大量效应微小的遗传位点和诸多环境因素的共同作用,但在数量性状的遗传研究领域,关于不同遗传位点之间加性效应与上位效应相对重要性的认识却存在着分歧。近年来,伴随着全基因组关联分析在人类及家养动物数量性状研究中的发展,在全基因组关联分析的框架内进行上位效应遗传位点的检测越发受到重视。文章以遗传力失踪问题为出发点,首先综述了标记-QTL连锁分析和GWAS框架下传统上位效应遗传位点的检测方法,然后对基于表型方差同质性检验和广义线性混合模型方法的上位效应统计推断以及混杂因素的处理方法进行了总结与梳理,旨在为数量性状全基因规模上位效应的相关研究提供理论参考。     

谷物胚乳性状数量基因图的构建方法

 将三倍体胚乳性状的数量遗传模型和二倍体数量性状基因（QTL）图构建方法相结合，导出双侧标记基因型下有关胚乳性状QTL的遗传组成、平均数和遗传方差分量，据之提出以某一区间双侧标记基因型胚乳性状的平均值为依变数，以该区间内任一点假定存在的QTL的加性效应d、显性效应h1和/或h2的系数为自变数，进行有重复观察值的多元线性回归分析，根据多元线性回归的显著性测验该点是否存在QTL，并估计出QTL的遗传效应。给定区间内任一点，皆可以此进行分析，从而可在整条染色体上作图，并以之确定QTL的数目和最可能位置。同时，在检测某一区间时，利用多元线性回归方法将该区间外可能存在的QTL的干扰进行统计控制，以提高QTL检测的精度。文中还讨论了如何将之推广应用于其他类型的DNA不对应资料以及具复杂遗传模型的胚乳性状资料。     

大豆数量性状定位的研究进展

大豆的许多重要农艺性状和经济性状是受多基因控制的数量性状。针对大豆产量性状、种子品质性状和重要病害的抗性等,综述了近年来大豆数量性状基因座位(quantitativetraitlocus,QTL)定位研究的进展,并讨论了目前大豆QTL定位研究存在的问题及解决途径。     

油棕QTL定位的研究进展

QTL定位是以遗传连锁图谱为基础,利用分子标记与QTL之间的连锁关系来确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。油棕的产量性状、品质性状和发育性状等重要的农艺性状都是数量性状,利用QTL定位是对数量性状进行分析的重要方法之一,它有利于加快油棕育种进程。综述油棕重要农艺性状的QTL定位研究进展,阐述存在的问题并对未来的研究方向提出建议。     

栽培大豆农艺性状的关联分析及优异等位变异挖掘

【目的】发掘大豆农艺性状稳定表达的QTL、优异等位变异及其携带优异等位变异的载体材料,为大豆分子标记辅助选择和分子设计育种等后续研究提供重要依据。【方法】利用大豆基因组上均匀分布的135对SSR引物对通过分层随机抽取的6大生态区的257个栽培大豆品种进行全基因组扫描以获得分子标记信息,2009年和2010年在南京农业大学江浦农场对供试群体株高、分枝数、主茎节数、茎粗和单株荚数进行表型鉴定以获得数量性状表型观测值,用广义线性模型、优化压缩混合线性模型和上位性关联分析3种方法,实施农艺性状表型与SSR标记基因型间的关联分析。【结果】供试品种株高、分枝数、主茎节数、茎粗和单株荚数变异系数介于24.62%-52.34%,品种间和品种与环境互作差异极显著;广义线性模型、优化压缩混合线性模型和上位性关联分析3种方法分别检测到年份间稳定表达的上述5性状的47、11和58个QTL,其中,2种方法间和3种方法间分别有34和4个共同QTL,上位性关联分析检测到1对上位性QTL和32个环境互作QTL;检测得到的主效QTL中,有18个主效QTL与前人鉴定的QTL位置一致或紧密连锁;发掘了一批农艺性状的优异等位基因及携带优异等位基因的载体材料,其中,satt669-145bp、satt102-154bp、satt382-395 bp和satt534-161bp分别是主茎节数、分枝数、茎粗和株高的增效效应最大的等位基因,其载体材料分别为白花豆、合肥两塘焦双青豆、油葫芦和浦霞大豆。【结论】检测到年份间或方法间稳定表达的株高、分枝数、主茎节数、茎粗和单株荚数5个农艺性状的107个主效 QTL。     

玉米八个产量相关性状的QTL鉴定

以玉米优良自交系‘农系531’和‘SIL8’为亲本构建200个F2:3家系,利用复合区间作图法对8个产量性状进行QTL鉴定。8个性状共检测到34个QTL,单个QTL的表型贡献率为5.21%～26.62%不等,累计解释各个性状的表型变异为21.33%～74.10%。分布于第1、3、4、5、6染色体上16个QTL形成6个QTL富集区,且表型贡献率最大的QTL均位于富集区内。共检测到26对上位性互作,其中QTL间互作1对,QTL与背景间互作8对,背景间互作17对,所解释的表型变异为5.98%～15.93%不等,累计解释各性状的表型变异为15.93%～61.64%。多数产量相关性状的遗传基础非常复杂,上位性在产量相关性状形成的遗传控制中具有重要的作用。QTL富集区对于数量性状的遗传分析与作物遗传改良具有重要意义。     

QTL analysis of the developmental changes in cell wall components and forage digestibility in maize (Zea mays L.)

Cell wall architecture plays a key role in stalk strength and forage digestibility. Lignin, cellulose, and hemicellulose are the three main components of plant cell walls, and they can impact stalk quality by affecting the structure and strength of the cell wall. To explore cell wall development during secondary cell wall lignification in maize stalks, conventional and conditional genetic mapping were used to identify the dynamic quantitative trait loci (QTLs) of the cell wall components and digestibility traits during five growth stages after silking. Acid detergent lignin (ADL), cellulose (CEL), acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF), and in vitro dry matter digestibility (IVDMD) were evaluated in a maize recombinant inbred line (RIL) population. ADL, CEL, ADF, and NDF gradually increased from 10 to 40 days after silking (DAS), and then they decreased. IVDMD initially decreased until 40 DAS, and then it increased slightly. Seventy-two QTLs were identified for the five traits, and each accounted for 3.48–24.04% of the phenotypic variation. Six QTL hotspots were found, and they were localized in the 1.08, 2.04, 2.07, 7.03, 8.05, and 9.03 bins of the maize genome. Within the interval of the pleiotropic QTL identified in bin 1.08 of the maize genome, six genes associated with cell wall component biosynthesis were identified as potential candidate genes for stalk strength as well as cell wall-related traits. In addition, 26 conditional QTLs were detected in the five stages for all of the investigated traits. Twenty-two of the 26 conditional QTLs were found at 30 DAS conditioned using the values of 20 DAS, and at 50 DAS conditioned using the values of 40 DAS. These results indicated that cell wall-related traits are regulated by many genes, which are specifically expressed at different stages after silking. Simultaneous improvements in both forage digestibility and lodging resistance could be achieved by pyramiding multiple beneficial QTL alleles identified in this study.     

棉花主要性状QTL定位的研究进展

棉花的许多农艺性状和经济性状都是数量性状,研究作物数量性状遗传对农作物育种具有十分重要的意义。综述了数量性状基因座QTL（quantitative trait locus）定位的原理和常用方法及近年来棉花的分子遗传图谱构建,主要性状,包括产量、纤维品质、抗性、生理、早熟性等QTL定位的研究进展,并对目前QTL定位存在的问题和发展前景进行了探讨。     

两个水稻DH群体茎蘖消长的发育QTL分析

利用分别来源于窄叶青8号(ZYQ8)和京系17(JX17)及春江06(CJ06)和台中本地1号(TNI)2个组合的DH群体(分别称为DH-1和DH-2群体),采用非条件及发育QTL分析方法研究水稻茎蘖消长的遗传控制.其中,DH-1群体定位到条件与非条件QTL共44个,分布于第3、12染色体以外的其他10条染色体上;DH-2群体定位到条件和非条件QTL共70个,分布于第7染色体外其他11条染色体上.通过全基因组比较QTL定位,在2个群体间共确定了10对26个处于相似物理位置的QTL位点,其中有6对14个位点均在相同时期内被检测到,很可能包含有控制茎蘖数的主效数量基因,这些QTL位点在显著性、效应值和贡献率均存在较大差异,对其基因本质仍需进一步深入研究.     

麻类作物分子育种的研究现状与展望

麻类作物资源的保护和开发利用的成功依赖于对基因库资源遗传变异的数量、分布及其进化关系充分的了解和掌握。传统的研究方法有很大局限性,分子标记的出现弥补了传统方法的不足,成为现代科学研究的有利工具。目前关于麻类作物的遗传背景知识相对有限,但是对于作物育种又是必需的。一张高密度的遗传连锁图谱可以用于重要性状定位、重要基因克隆、比较基因组学研究和分子标记辅助育种。本文系统地论述了利用分子标记技术在6种麻类作物包括红麻、黄麻、亚麻、苎麻、大麻、剑麻的遗传连锁图谱构建及基因定位、分子标记辅助育种方面的研究进展。     

宁春4号×河东乌麦F2∶5家系遗传图谱构建与籽粒蛋白质性状QTL分析

为适应宁夏回族自治区小麦绿色优质高效品种选育和产业提质增效的需求,以宁春4号与河东乌麦杂交后代的248个F_2∶5家系为材料,对其进行遗传图谱构建与籽粒蛋白质数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)分析,以期为该地区小麦蛋白质性状遗传改良提供育种中间材料和QTL。结果表明:用197个SSR(simple sequence repeats)标记构建了包括小麦21条染色体的分子遗传图谱,总长度为2 342.63 cM,标记间平均距离为11.89 cM;蛋白质性状在F_2∶5家系出现较大分离,粗蛋白质含量、湿面筋含量的群体平均值(分别为14.49%、30.96%)介于双亲该性状之间,稳定时间的群体平均值(10.86 min)均超过高亲;粗蛋白质含量、稳定时间、湿面筋含量的超中亲比例分别达50.81%、77.82%、50.00%,超高亲比例分别达21.77%、59.27%、22.98%;籽粒蛋白质性状3个指标间均呈极显著正相关(P﹤0.01)。利用22个标记共检测到36个籽粒蛋白质QTL,分别为14个粗蛋白质含量QTL、6个稳定时间QTL和16个湿面筋含量QTL,涉及1A、2A、3A、5A、7A、1B、2B、6B、1D、2D、3D、4D、5D、6D、7D等15条染色体,36个QTL的连锁系数(LOD值)最大为14.9,表型贡献率为3%~6%,加性效应为-1.71~1.17,有11个标记所在的位点存在籽粒蛋白质性状QTL富集区。     

数量遗传学的新发展——数量性状基因图谱的构建和应用

应用中性的、共显性的DNA分子标记组成的饱和遗传图,可以将一个数量性状分解为多个QTL。迄今为止,已在20多种作物的很多重要性状（例如产量、品质、抗病虫性等）上构建了QTL的遗传图谱。这些QTL图谱提供的信息包括：（1）一个被研究的数量性状受多少个QTL控制？（2）它们位于何处？（3）它们对于该性状表达的各自效应和联合效应如何？这些图谱修正了传统数量遗传学中一些不恰当的假定和结论,并已作为植物育种的新策略应用。