利用3个F_2群体整合高密度栽培种花生遗传连锁图

遗传图谱的构建及整合是开展花生分子育种研究的基础,利用多个作图群体整合遗传图谱是解决图谱标记密度低的有效途径。本研究采用基于锚定SSR标记的作图策略,构建3个F_2群体3张遗传连锁图,利用Join Map 3.0软件整合图谱,获得一张包含20个连锁群、792个位点、总遗传距离为2079.50 c M,标记间平均距离为2.63 c M的整合图谱,各连锁群标记数在20~66个之间,遗传距离在59.10~175.80 c M之间。将3个分离群体中检测到的与荚果及种子大小相关的QTL区段与整合连锁图的标记比较发现,各群体中检测到的位于各染色体上的QTL在整合图谱中都能出现,有些QTL标记区间在整合图谱中存在更多的标记,为今后利用这些标记进行精细定位奠定了基础。     

苦荞SSR分子遗传图谱的构建及分析

构建苦荞遗传连锁图谱,为今后有关苦荞基因组结构、重要农艺性状QTL定位、分子标记辅助育种和基因克隆等研究工作奠定基础。以栽培苦荞‘滇宁一号’和苦荞野生近缘种杂交产生的119份F4代分离材料为作图群体,利用SSR分子标记来构建苦荞的分子遗传连锁图谱。本研究构建的连锁图谱包含15个连锁群,由89个标记组成,其中偏分离的标记有22个,占24.7%,每条连锁群上的标记在2~16之间。连锁群长度在6.9~165.8 cM的范围,覆盖基因组860.2 cM,总平均长度9.7 cM。本研究构建了首张苦荞SSR遗传连锁图谱,为苦荞QTL定位、基因克隆、遗传选育等研究奠定了基础。     

烟草SRAP和ISSR分子遗传连锁图谱构建

采用烤烟品种台烟7号与白肋烟品种白肋21杂交,构建了187个单株的F₂遗传作图群体,利用所筛选的68个能扩增出多态性条带的SRAP和ISSR引物,对F₂作图群体进行PCR扩增和遗传连锁分析,初步构建了一张包含26个连锁群、112个(92个SRAP和20个ISSR)标记位点的烟草遗传连锁图谱。该图谱覆盖长度为1 560.2 cM,平均图距18.1 cM。有16个标记未进入连锁群。26个连锁群包含2~20标记不等,连锁群遗传距离0~291.0 cM。连锁群上有24.1%的标记出现偏分离,主要集中在LG1和LG4连锁群上,其余分散在不同连锁群。该图谱为烟草重要农艺性状的基因定位、以及分子标记辅助选择等研究奠定基础。     

‘新世纪梨’ב崇化大梨’F1代分子遗传连锁图谱的构建

研究目的在于为以后控制重要农艺性状的QTL定位、梨分子标记辅助育种及品种改良提供基础理论。利用‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交得到的210 株F1代实生苗为作图群体,对分离群体进行了ISSR、SRAP、SSR 标记的多态性检测,共得到154 条多态性条带,其中偏离孟德尔遗传比例的含21.4%(P＜0.01)。应用JoinMap 4.0 软件对154 个多态性条带进行遗传连锁分析,构建了一张包括9 个SSR标记,79个SRAP标记,8个ISSR标记,合计96个标记分属于14个连锁群的遗传图谱,图谱总长度为1530 cM,平均图距为16.1 cM,最大的连锁群含有64个标记,最小遗传距离小于0.1 cM。     

大豆重组自交系群体NJRIKY遗传图谱的加密及其应用效果

作物基因组研究,包括基因或数量性状位点(QTL)定位、图位克隆以及物理图谱构建等,首先必须建立具有丰富标记信息的高密度遗传连锁图谱。由科丰1号和南农1138-2杂交组合衍生的重组自交系群体NJRIKY已经构建了4张大豆遗传连锁图谱,但由于遗传信息和标记数目不够充分,在基因和QTL作图时仍然存在精确度和准确度问题。为增加NJRIKY图谱密度,本研究在967对SSR引物中获得了401个多态性SSR标记。结合其他分子数据,使用作图软件Mapmaker/Exp3.0b,获得一张含有553个遗传标记,25个连锁群,总长2071.6cM,平均图距3.70cM的新遗传连锁图谱,其中SSR标记316个,RFLP标记197个,EST标记39个,形态标记1个。连锁群上大于20cM的标记间隔由原来42个减少到2个。原图谱的3个SMV抗性基因定位于D1b连锁群末端的开放区间上且仅与一个RFLP标记连锁,利用加密图谱对Rsc-3、Rsc-7、Rsc-9、Rsc-13、Rsa、Rn1和Rn3等7个SMV抗性基因重定位,全部位于D1b连锁群,与相邻分子标记距离均小于6cM,其中Rsc-9、Rn1、Rsa的距离小于1cM,Rsc-13与EST标记GMKF168a共分离。对本群体农艺性状进行QTL重定位,获得8个性状相关的42个主效QTL,其中20个QTL遗传贡献率大于10%,与原图谱比较,新定位的各QTL的标记区间明显缩短,与相邻标记的连锁更加紧密。     

‘新世纪梨’ב崇化大梨’F1代分子遗传连锁图谱的构建

本研究目的在于为以后控制重要农艺性状的QTL定位、梨分子标记辅助育种及品种改良提供基础理论。利用‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交得到的210株F₁代实生苗为作图群体,对分离群体进行了ISSR、SRAP、SSR标记的多态性检测,共得到154条多态性条带,其中偏离孟德尔遗传比例的含21.4%(P<0.01)。应用JoinMap 4.0软件对154个多态性条带进行遗传连锁分析,构建了一张包括9个SSR标记,79个SRAP标记,8个ISSR标记,合计96个标记分属于14个连锁群的遗传图谱,图谱总长度为1530 cM,平均图距为16.1 cM,最大的连锁群含有64个标记,最小遗传距离小于0.1 cM。

     

利用SRAP标记构建甘薯分子连锁图谱

以高淀粉甘薯品种漯徐薯8号为母本,低淀粉甘薯品种郑薯20为父本,杂交得到的F1分离群体的240个单株为作图群体,利用SRAP标记技术,共得到770个母本的多态性标记和523个父本的多态性标记,用JoinMap3.0软件和"双假测交"策略,分别构建了2个亲本的分子连锁图谱。其中漯徐薯8号的图谱包括由473个SRAP标记组成的81个连锁群,总图距为5802.46cM,标记间平均图距为10.16cM;郑薯20的图谱包括由328个SRAP标记组成的66个连锁群,总图距为3967.90cM,标记间平均图距为12.02cM。该高密度分子连锁图谱的构建,为甘薯分子标记辅助选择、基因定位及克隆研究奠定了基础。     

基于SSR分子标记的高丹草遗传图谱构建及相关性状QTL定位

本试验以散穗高粱和红壳苏丹草为亲本,以其杂种F2代的170个分离单株为作图群体,利用SSR分子标记技术和Join Map 3.0作图软件构建高丹草遗传连锁图谱,并在此基础上对分蘖数、株高、氢氰酸含量等8个相关性状进行QTL定位。结果表明:从120对SSR引物中共筛选出50对多态性引物,利用这些引物对作图群体各单株进行PCR扩增,共获得226个多态性标记,平均扩增标记为4.5个/引物。构建出一张由10个连锁群组成的高丹草SSR分子遗传图谱,含181个SSR标记,图谱总长803.13 cM。各连锁群长度在5.8~152.3 cM之间,标记间平均距离4.38 cM,图谱密度较高。在构建图谱的基础上,对高丹草8个相关性状进行QTL定位,共获得17个QTLs,其中控制茎粗的QTL 4个,控制叶宽的QTL 3个,控制叶片数、叶长、分蘖数和穗长的QTL各2个;控制株高和氢氰酸含量的QTL各1个。这些QTL位点分布于高丹草SSR遗传连锁图谱的其中8个连锁群上,其遗传贡献率的范围为12.5%~25.6%。本研究可为进一步开展高丹草重要性状基因的精细定位、图位克隆、功能分析,以及分子标记辅助育种提供理论指导。     

梨AFLP分子连锁图谱的构建与分析

遗传图谱是数量性状基因定位、基因图位克隆及分子辅助育种等研究的基础,而目前国内在梨树上这方面的研究尚属空白.试验以早美酥×八月红的杂交F1 92株实生苗为作图群体,采用了扩增稳定、多态性丰富的16对Mse I/EcoR I引物组合,对分离群体进行AFLP多态性检测,共获得208条多态性带,其中偏离孟德尔遗传的比率29.8%(P<0.01).应用Joinmap 3.0软件且结合"双假测交"策略,对208个AFLP分子标记进行了遗传连锁分析,构建了一张包含145个AFLP标记,分属20个连锁群的梨分子遗传连锁图谱,每个连锁群包含4～20个标记,平均为9.06个标记,图谱总长度覆盖梨基因组618.7 cM,标记间平均图距为6.58 cM.此图谱为梨树基因定位、比较基因组学和重要农艺性状的QTL定位等研究奠定了基础.     

新疆海岛棉SSR分子标记遗传连锁图谱的构建

本研究以海岛棉品种新海3号及吉扎82为亲本构建的190个F2:3家系为材料,利用SSR分子标记构建了新疆海岛棉的遗传连锁图谱,为海岛棉分子标记辅助选育提供帮助。其主要研究如下:用从4 886对棉花SSR引物中筛选获得的双亲间多态性明显且重复性好的107对SSR引物对海岛棉(新海3号×吉扎82)F2群体进行基因型鉴定,共得120个稳定的SSR多态性位点,多态性频率为2.4%。初步构建了一个包含22个连锁群,74个标记,总长893 c M,覆盖海岛棉基因组20.10%的分子标记遗传连锁图谱。该图谱标记平均间距12.06 c M,最大图距54 c M,最小为1 c M,平均每个连锁群的标记数是3.4个。     

利用2个F_2群体整合中国豌豆高密度SSR遗传连锁图谱

豌豆(Pisum sativum L.)是一种重要的食用豆类作物,在全世界范围内广泛种植,既可作为人类食物,也可作为牲畜饲料。用SSR标记构建的遗传连锁图谱在豌豆和其他作物的标记辅助育种中发挥着重要的作用。尽管对豌豆遗传连锁作图的研究已有悠久历史,但公众可获得且可转移的SSR标记以及基于遗传独特的中国豌豆种质的高密度遗传连锁图谱仍然有限。为了获得更多可转移的SSR标记和中国豌豆的高密度遗传连锁图谱,本研究首先从自主开发和文献获取的12,491个全基因组SSR标记中筛选了617个多态性SSR标记,并用于G0003973×G0005527 F_2群体遗传连锁图谱的加密。加密后的图谱全长扩展到5330.6 cM,包含603个SSR标记,标记平均间距离8.8 cM,相比之前的图谱有明显改善。基于上述结果,我们又筛选了119个具有多态性的SSR标记,用于构建大样本W6-22600×W6-15174 F_2群体的遗传连锁图谱,新图谱累积长度为1127.1 cM,包含118个SSR标记,装配在7条连锁群上。最后,将来自以上2个遗传图谱的数据进行整合,得到了一张覆盖范围6592.6 cM的整合图谱,包含668个SSR标记,由509个基因组SSR、134个EST-SSR和25个锚定标记组成,分布在7条连锁群上。这些SSR标记和遗传连锁图谱将为豌豆的遗传研究和标记辅助育种提供有力工具。     

绿豆遗传连锁图谱的整合

利用绿豆及其近缘种的701对SSR引物,对现有绿豆遗传连锁图谱进行补充,结果在高感豆象绿豆栽培种Berken和高抗豆象绿豆野生种ACC41两亲本间筛选到多态性SSR引物104对。群体分析后,结合其他分子数据,使用作图软件Mapmaker/Exp 3.0b,获得一张含有179个遗传标记和12个连锁群,总长1831.8cM、平均图距10.2cM的新遗传连锁图谱,包括97个SSR标记,91个来自绿豆近缘种;RFLP标记76个;RAPD标记4个;STS标记2个。对32个绿豆、小豆共用SSR标记在遗传连锁图谱的分布分析发现,二个基因组间有一定程度的同源性,共用标记在连锁群上的排列顺序基本上一致,只有部分标记显示绿豆和小豆基因组在进化过程中发生了染色体重排;利用新图谱对ACC41的抗绿豆象主效基因重新定位,仍定位于I(9)连锁群,与其相邻分子标记的距离均小于8cM,其中与右翼SSR标记C220的距离约2.7cM。与原图谱比较,新定位的抗性基因与其相邻标记的连锁更加紧密。     

花生栽培种SSR遗传图谱的构建

花生栽培种品种间分子多态性相对缺乏, 至今未构建出较完整的分子遗传图谱。本研究以粤油13和阜95-5为亲本, 通过杂交构建包含184个F6重组自交系的遗传作图群体。采用652对genomic-SSR引物和392对EST-SSR引物对亲本进行多态性检测, 从中筛选出121对多态性引物, 在亲本中共检测到123个多态性位点。利用作图群体对多态性SSR位点进行遗传连锁分析, 获得包含108个SSR标记(102个genomic-SSR标记和6个EST-SSR标记), 涉及20个连锁群, 总长568 cM, 平均图距为6.45 cM的花生栽培种遗传图谱。与前人构建的花生野生种(A. duranensis × A. stenosperma, AA genome)SSR遗传图谱比较, 初步确定本研究构建的遗传图谱中有11个连锁群与野生种遗传图谱的6个连锁群存在同源关系。     

EST-SSR标记构建莲(Nelumbo Adans.)遗传连锁图谱

本研究以美洲黄莲(Nelumbo lutea)为母本,亚洲莲单瓣品种‘单洒锦’(N.nucifera‘Dan Sajin’)为父本杂交获得的45株F1为作图群体,利用从莲转录组开发的211对EST-SSR标记和111对已报道的莲SSR标记,构建了莲遗传连锁框架图谱。该图谱包含8个连锁群,定位88个SSR标记,覆盖基因组420.7cM。连锁群的长度介于在7.0~82.0cM之间,连锁群上的标记数在4~23个之间。标记间平均图距为4.8cM,连锁群平均长度为52.6cM。6个偏分离标记集中定位在LG1、LG2和LG4上。该图谱为莲基因定位、图位克隆以及分子标记辅助选择育种等研究提供了一定的理论参考依据。     

一张含有315个SSR和40个AFLP标记的大豆分子遗传图的整合

本研究是基于“锚定SSR标记”作图策略,利用2个F2群体,选用592对SSR引物,对宛煜嵩等利用重组自交系群体Jinf构建的含有227个SSR标记的图谱的基础上进行整合。整合后的大豆分子遗传图包含315个SSR标记和40个AFLP标记,总图距为1951.7cM,相邻标记间的平均图距为5.48cM。整合后的遗传连锁图归属20个连锁群对应于大豆20条染色体,连锁群长度范围从40.8cM到184.4cM,标记数范围从11到41个。整合后的图谱新增加了87个SSR标记,其中A2、C1、C2、D1b和G连锁群有较多的标记增加。整合后的大豆分子遗传图谱中的标记顺序比原图谱与“公共图谱”有更好的线性符合度。本文还进一步对两种类型的作图群体的配合和不同作图软件的选用等问题进行了比较和深入的讨论。     

亚麻遗传连锁图谱的构建

利用DIANE (纤用亚麻栽培种)和宁亚17 (油用亚麻栽培种)为杂交亲本,构建30个F₂单株作为作图群体,选用71对SRAP和24对SSR共显性标记构建了全长为546.5 cM,含12个连锁群(LGs)的亚麻遗传连锁图谱,标记均匀分布于12个连锁群,每个连锁群有4~15个标记,标记间平均距离为5.75 cM。结果表明,SRAP标记和SSR标记中共显性标记适合于亚麻遗传连锁图谱的构建,但该图谱覆盖的基因组范围较小,需继续图谱的完整性工作。本研究为今后的亚麻在分子生物学方面的研究提供了基础信息。     

甜菜遗传连锁图谱初步构建

以甜菜高产低糖型JV34-2和低产高糖型2B023两材料杂交, 构建了200个单株的F₂作图群体, 利用所筛选出的56对SRAP引物组合和20对SSR引物, 对F₂作图群体进行PCR扩增和遗传连锁分析, 初步构建了一张包含9个连锁群、141个(123个SRAP和18个SSR)标记位点的甜菜遗传连锁图谱。该图谱覆盖长度为1399.88 cM, 平均图距9.92 cM。未进入连锁群的有4个标记。9个连锁群包含3~26个标记不等, 连锁群遗传距离15.69~237.21 cM。连锁群上有20.56%的标记出现偏分离, 主要集中在Ch3连锁群上, 其余分散在Ch1、Ch2、Ch8和Ch9中。该图谱是我国甜菜领域利用SRAP和SSR相结合方法, 构建的第一个较精密的分子遗传图谱, 为重要性状的基因定位和优良基因的克隆奠定了基础。     

SSR作为锚定标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱

为了将已有的大白菜分子遗传图谱和已发表的A基因组参考图谱对应起来,本研究利用国际上发表的大白菜和甘蓝型油菜A基因组特异SSR标记作为锚定标记,重新构建了白菜×芜菁分子遗传图谱。利用双亲和F1对326个SSR标记进行了筛选,共获得86个多态性分子标记。在此基础上整合了已有的400个标记,最终构建了一张由10个连锁群组成,包含了347个标记的分子连锁图谱,图谱总长度为1008.7cM,标记间的平均图距为2.91cM。此图谱上包含了已在A基因组参考图谱上定位的56个SSR标记,分布于10个连锁群上,从而将各个连锁群与参考图谱的连锁群对应起来。每个连锁群上的标记数在25～58个之间,连锁群长度在60.6～177.0cM范围内,平均图距在1.33～4.92cM之间。该图谱为白菜重要性状的遗传定位奠定了良好基础。     

SSR作为锚定标记构建白菜&#215;芜菁分子遗传图谱

为了将已有的大白菜分子遗传图谱和已发表的A基因组参考图谱对应起来,本研究利用国际上发表的大白菜和甘蓝型油菜A基因组特异SSR标记作为锚定标记,重新构建了白菜×芜菁分子遗传图谱。利用双亲和F1对326个SSR标记进行了筛选,共获得86个多态性分子标记。在此基础上整合了已有的400个标记,最终构建了一张由10个连锁群组成,包含了347个标记的分子连锁图谱,图谱总长度为1008.7cM,标记间的平均图距为2.91cM。此图谱上包含了已在A基因组参考图谱上定位的56个SSR标记,分布于10个连锁群上,从而将各个连锁群与参考图谱的连锁群对应起来。每个连锁群上的标记数在25～58个之间,连锁群长度在60.6～177.0cM范围内,平均图距在1.33～4.92cM之间。该图谱为白菜重要性状的遗传定位奠定了良好基础。     

一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群

为筛选到与抗赤星病基因连锁更加紧密的SSR标记,并绘制出抗病基因的SSR标记连锁图。本研究以一个位于M号连锁群上且与净叶黄抗赤星病基因有连锁关系的SSR标记为基础,将高密度遗传连锁图谱中位于M号连锁群上的130对SSR引物进行合成及扩增筛选,通过数据分析,获得了一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群。该连锁群包括12个标记,全长181.5cM,平均间距15.1cM,抗性基因被定位在标记J4与J9之间,其中与J9的遗传距离仅为4cM,为下一步抗性基因的精细定位奠定了良好的基础。