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。     

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。     

大豆主茎节数数量性状座定位及遗传效应分析

为了定位控制主茎节数的QTL并明确其遗传效应,利用100对SSR引物,并采用Mapmaker Exp 3.0和复合区间法,研究构建了一张包括3个连锁群的连锁图谱。以‘黑农37’（栽培大豆）×ZYD581（野生大豆）组合的亲本、F₂、F₃为试材,分别在chr1连锁群上定位了一个影响大豆主茎节数的QTL,2007年QTL位于Satt238—Satt242这个区间内,与Satt238的遗传距离是0.01 cM,与Satt242的遗传距离是24.69 cM,其遗传贡献率为17.22%,加性效应为-3.2608;2008年QTL位于Satt238—Satt240之间,与Satt238的遗传距离为0.59 cM,与Satt240的遗传距离为6.01 cM,其遗传贡献率为6.68%,加性效应为-1.4965。2年大豆主茎节数QTL分析表明,在chr1连锁群上Satt238附近确定了1个控制大豆主茎节数QTL位点。     

豇豆SNP高密度遗传图谱构建及重要农艺性状QTL定位

为促进豇豆种质资源的高效利用和新基因发掘,本研究基于豇豆F2群体,利用重测序技术构建了包含2984个bin标记(142,146个SNP)的遗传连锁图谱。该图谱共11个连锁群,总长1333.48cM,平均图距0.45cM。不同连锁群的长度从84.63～183.15 cM不等,平均图距从0.27 cM至0.89 cM不等。根据F₂、F₃的表型调查,利用该图谱共检测到15个QTL,分别与百粒重、花色、荚长、荚形、荚质、籽粒颜色等14个性状相关。其中荚质、荚长、主茎分枝数等分别检测到1个主效QTL区间,其余性状检测到多个QTL区间。通过对区间内的基因注释分析,分别确定了与荚长、单株荚数、籽粒颜色构成等性状相关的候选基因。本研究中QTL分析结果将为豇豆属重要性状的标记辅助选择奠定基础,而候选基因筛选则有助于深入解析这些性状的遗传机理,提高豇豆分子遗传学研究水平。     

陆地棉光合相关性状的QTL定位分析

光合作用是棉花产量的主要物质来源。本研究以高光效陆地棉冀优861和低光效陆地棉新陆早25号为亲本组配的196个F₂单株为作图群体,利用SSR（Simple Sequence Repeat）标记构建陆陆杂交遗传连锁图谱,共有30个标记位点连锁,包含4个连锁群,全长244.4cM。利用QTL IciMapping 4.1软件的完备区间作图法对冀优861×新陆早25号F_2:3家系的光合相关性状进行QTL作图分析,共定位到光合相关5个性状的10个QTLs,其中1个光合速率QTL和1个胞间CO₂浓度QTL分别定位在D3和D7染色体上。本研究为棉花光合相关性状QTL的精细定位及分离克隆打下基础,为聚合棉花高光效分子标记辅助育种提供理论依据。     

应用SRAP、ISSR和TRAP标记构建金针菇分子遗传连锁图谱

本研究应用金针菇(Flammulina filiformis)的两个菌株,黄色金针菇Y1701和白色金针菇W3082为作图亲本,采用分子标记以构建高密度的金针菇分子遗传连锁图谱。通过F1代产生的71个单孢为遗传连锁图谱作图群体,应用SRAP、ISSR和TRAP标记引物,利用PCR对得到的作图群体进行多态性分析,构建了一张拥有11个连锁群以及125个标记位点,总长度860.3 cM的遗传连锁图谱。连锁群平均长度为78.21 cM,最长的连锁群为132.9 c M,最短的连锁群为16.3 c M。多态性标记间最大遗传距离为38.4 cM,最小距离为0.5 cM,连锁图中出现了6个大于20 cM的间隙,标记密度6.88 cM,是迄今以来金针菇遗传连锁图谱相关研究中密度最高的。本研究所获得的高密度遗传连锁图谱有助于金针菇QTL定位,分子辅助育种和基因定位的研究。     

大豆质核互作雄性不育系NJCMS3A双亲雄性育性基因的SSR标记

利用大豆质核互作雄性不育系NJMCS3A的质、核供体亲本N21566和N21249构建F₂和BC₁F₁育性分离群体进行雄性育性的遗传分析与基因定位。结果表明, F₁正反交可育,F₂和BC₁F₁的可育株与不育株分离比例经χ²测验分别符合3∶1和1∶1,表明NJCMS3A供体亲本雄性育性由一对基因控制,可育等位基因为显性。该基因可能是NJCMS3A的一个恢复基因。选用793对SSR引物对F₂和BC₁F₁群体分别进行育性基因定位,发现该育性基因位于O连锁群上,在Satt331和Satt477标记之间,与Satt331、CSSR133和Satt477标记距离的次序一致,分别为8.1~10.4 cM、11.4~16.4 cM、13.3~19.2 cM。     

YM型小麦温敏雄性不育系不育基因的QTL定位

YM型小麦温敏雄性不育系的不育基因被定位在1Bs染色体片段上, 但已发现的相邻分子标记与该基因的遗传距离较大, 达10 cM以上。为寻找与该基因连锁更紧密的分子标记, 以YM型温敏雄性不育系ATM3314与恢复系中国春杂交的F₂代200株为作图群体, 从1Bs的22个SSR引物中筛选出5个在亲本和F₂代中分离的SSR引物, 构建了1个包含5个标记的1Bs局部遗传连锁图谱。结合F₂代个体的育性调查, 采用复合区间作图法在YM型温敏雄性不育系的1Bs染色体上检测到不育基因的1个主效QTLrfv1-1和1个微效QTLrfv1-2。rfv1-1位于SSR标记Xgwm18和Xwmc406之间, 与两标记的遗传距离分别为6.0 cM和4.6 cM, LOD值为8.80, 加性效应23.87, 显性效应10.44, 可解释表型变异的23.91%; rfv1-2位于Xwmc406和Xbarc8之间, 与两标记的遗传距离分别为4.0 cM和3.4 cM, LOD值为3.10, 加性效应17.59, 显性效应5.99, 可解释表型变异的7.78%。本研究初步定位了YM型小麦温敏雄性不育系1Bs染色体片段上不育基因的QTL, 为进一步准确定位该基因奠定了基础。     

大豆公共遗传图谱C1连锁群SSR标记空白区段的填补

为进一步饱和大豆公共图谱SSR标记,以大豆育成品种冀豆12×地方品种ZDD03651组合的211个F6株系为作图群体,以Kosambi作图函数构建SSR标记遗传连锁图谱。结果表明,栽培大豆冀豆12与大豆地方品种ZDD03651间SSR标记多态率为44.6%,遗传图谱包含21个连锁群,117个SSR标记,遗传距离总长度1 501 cM,标记间平均距离15.6 cM,其中包含8个偏分离标记。与公共遗传图谱相比,位点间排列顺序、遗传距离和偏分离位点比例基本相同。将SSR新标记Barcsoyssr₄₁181、Barcsoyssr₄₁201、Barcsoyssr₄₁235和Barcsoyssr₅₁266整合到C1连锁群上,填补了国际大豆公共遗传图谱中C1连锁群94.62～120.12 cM之间的SSR标记空白区段。     

圆锥小麦四排穗性状基因的遗传及分子标记分析

四排穗(four-rowed spike, FRS)性状是超数小穗(supernumerary spikelets, SS)性状的一种类型,表现为在一个穗轴节片上近垂直地着生2个无柄小穗,从而增加了小穗数和穗粒数,对提高产量有一定的潜力。为了解圆锥小麦0880 FRS性状的遗传特征,将0880与正常穗(normal spike, NS)圆锥小麦0879杂交,构建了遗传群体,并对0880 (FRS) × 0879 (NS)与0879 (NS) × 0880 (FRS) F₁、F₂及F_2:3植株的穗部性状进行了调查。结果显示,正反交组合的F₁植株均表现为正常穗,F₂群体中正常穗与四排穗符合3∶1的分离比例,表明0880的四排穗性状由隐性单基因控制,将该基因定名为frs1;细胞质对frs1无显著影响。采用已定位于普通小麦A组与B组的SSR分子标记并结合混合分组分析法(BSA), 筛选出32个在双亲及F₂单株构建的四排穗型池和正常穗型池都具有多态性的SSR分子标记,利用JoinMap4.0软件构建了与frs1连锁的2A染色体11个SSR分子标记遗传图谱,其中SSR标记Xwmc598和Xwmc522位于frs1基因两侧,与该基因的遗传距离分别为4.0 cM和2.4 cM。利用2A染色体缺失系对这11个SSR进行物理定位,Xwmc598和Xwmc522均被定位在2A染色体短臂FL0.00~0.78区域。本研究的结果为frs1基因的精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础。     

绿豆分子遗传图谱构建及若干农艺性状的QTL定位分析

利用花叶1号×紫茎1号杂交后代衍生的208个F2家系组建群体,构建含有95个SSR标记位点的遗传连锁图谱,该图谱包含11个连锁群,全长1457.47 c M,标记平均间距为15.34 c M。利用复合区间作图法,对株高、幼茎色、主茎色、生长习性、结荚习性、复叶叶形和成熟叶色等农艺性状进行QTL分析,分别检测到与株高、幼茎色、主茎色、复叶叶形有关的QTL各1个,贡献率在8.49%~66.64%之间;与结荚习性有关的QTL3个,贡献率在60.32%~80.36%之间;与成熟叶色有关QTL 4个,贡献率在69.06%~87.35%之间;与生长习性有关的QTL数量最多,共26个,贡献率在58.32%~99.51%之间。上述QTL主要分布在LG1、LG2、LG4、LG8和LG10连锁群,其中LG1最少,仅检测到生长习性的1个QTL,LG4最多,包含了幼茎色、主茎色、结荚习性、生长习性、复叶叶形、成熟期叶色6个农艺性状的15个QTL;这些QTL既可以应用于绿豆育种的分子标记辅助选择,也对深入研究这些性状的遗传奠定了基础。     

小麦分子遗传图谱的加密

高密度的分子标记遗传图谱是QTL定位、图位克隆和分子标记辅助选择等研究的基础。以小麦品种“京花1号/小白冬麦”的双单倍体(DH)群体和“农大015/复壮30”的重组自交系(RIL)群体为作图群体,选用在DH群体双亲间的339个多态性标记和在RIL群体双亲间的343个多态性标记分析作图群体各个株系的基因型,对本中心近年开发的SCAR、EST-SSR标记以及他人开发的SSR、EST-SSR标记进行了染色体定位,并利用连锁分析软件Joinmap 4.0将2个作图群体的结果整合,最终构建了10个连锁群,将217个SSR、EST-SSR和SCAR位点定位在9条染色体上,进一步提高了小麦遗传图谱的密度。     

Construction of a linkage map for quantitative trait loci associated with economically important traits in creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.)

Creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.) is the most widely cultivated and high-value turfgrass species. Genetic linkage maps of creeping bentgrass were constructed for quantitative trait loci (QTL) analysis of gray snow mold (Typhula incarnata) resistance, recovery and leaf width. A segregating population of 188 pseudo-F₂ progeny was developed by two-way pseudo-testcross mapping strategy. Amplified fragment length polymorphism, new developed Agrostis specific expressed sequence tag-single sequence repeat (SSR), random amplified polymorphic DNA and genomic SSR markers corresponding to DNA polymorphisms heterozygous in one parent and null in the other, were scored and placed on two separate genetic linkage maps, representing each parent. In the male parent map, 100 markers were mapped to 14 linkage groups covering a total length of 793?cM with an average interval of 8.2?cM. In the female parent map, 146 markers were clustered in another 14 linkage groups spanning 805?cM with an average distance of 5.9?cM between adjacent markers. We identified three putative QTL for leaf width and one QTL for snow mold disease resistance. The construction of a linkage map and QTL analysis are expected to facilitate the development of disease resistant creeping bentgrass cultivars by using molecular marker-assisted selection.     

GBS高密度遗传连锁图谱定位甘蓝型油菜粉色花性状

甘蓝型油菜花瓣颜色是重要的观赏性状,花瓣颜色的选育和改良已成为材料创制的主要研究方向。目前对甘蓝型油菜粉色花性状定位研究未见报道。本研究以甘蓝型油菜纯系黄花62和甘蓝型油菜纯系粉花77为亲本构建双单倍体(doubled haploid,DH)群体。利用简化基因组测序技术(genotyping-by-sequencing,GBS)筛选出3253个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记,构建了全长1766.06 cM甘蓝型油菜连锁图谱,标记间平均遗传距离为0.54 cM;使用WinQTL Cartographer复合区间作图方法对粉色花性状进行数量性状座位(quantitative trait locus,QTL)定位,检测到位于A07和C03染色体上各1个QTL;将定位区间内基因与甘蓝和白菜同源基因进行线性比对,在这些区间中找到了一些存在于3个物种的同源基因;对粉色花定位区间内基因进行可变剪切分析发现,2个花色相关基因BnaA07g15980D和BnaA07g17500D在亲本粉色花瓣中发生内含子保留可变剪切。上述研究结果为甘蓝型油菜粉色花相关基因精细定位和分子连锁标记开发提供了更多线索。     

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。     

An SSR-based molecular genetic map of cassava

Summary Microsatellites or simple sequence repeats (SSR) are the markers of choice for molecular genetic mapping and marker-assisted selection in many crop species. A microsatellite-based linkage map of cassava was drawn using SSR markers and a F₂ population consisting of 268 individuals. The F₂ population was derived from selfing the genotype K150, an early yielding genotype from an F₁ progeny from a cross between two non-inbred elite cassava varieties, TMS 30572 and CM 2177-2 from IITA and CIAT respectively. A set of 472 SSR markers, previously developed from cassava genomic and cDNA libraries, were screened for polymorphism in K150 and its parents TMS 30572 and CM 2177-2. One hundred and twenty two polymorphic SSR markers were identified and utilized for linkage analysis. The map has 100 markers spanning 1236.7 cM, distributed on 22 linkage groups with an average marker distance of 17.92 cM. Marker density across the genome was uniform. This is the first SSR based linkage map of cassava and represents an important step towards quantitative trait loci mapping and genetic analysis of complex traits in M. esculenta species in national research program and other institutes with minimal laboratory facilities. SSR markers reduce the time and cost of mapping quantitative trait loci (QTL) controlling traits of agronomic interest, and are of potential use for marker-assisted selection (MAS).     

Construction of a high-density SSR marker-based linkage map of zoysiagrass (<Emphasis Type="Italic">Zoysia japonica</Emphasis> Steud.)

A consensus genetic linkage map with 447 SSR markers was constructed for zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.), using 86 F₁ individuals from the cross ‘Muroran 2’ × ‘Tawarayama Kita 1’. The consensus map identified 22 linkage groups and had a total length of 2,009.9 cM, with an average map density of 4.8 cM. When compared with a previous AFLP-SSR linkage map, the SSR markers from each linkage group mapped to similar positions in both maps. Eight pairs of linkage groups from the AFLP-SSR map were joined into eight new groups in the current map. This zoysiagrass consensus map contained 35 SSR markers exhibiting high homology with rice genomic sequences from known chromosomal locations. This allowed synteny to be identified between Zoysiagrass linkage groups 2, 3, 9, 19 and rice chromosomes 3, 12, 2, 7 respectively. These results provide important comparative genomics information and the new map is now available for quantitative trait locus analysis, marker-assisted selection and breeding for important traits in zoysiagrass.     

山农01-35×藁城9411重组自交系遗传图谱构建及粒重QTL分析

为利用分子遗传图谱进行小麦产量数量性状位点定位分析,以大粒高产小麦品系山农01-35和强筋小麦藁城9411为亲本,衍生了含182个家系的重组自交系(RIL)F₈群体,用442个DArT标记、59个SSR标记和1个TaGW2-CAPS标记,构建了包括29个连锁群的分子遗传图谱,总遗传长度为4 084.5 cM,标记间平均距离为8.13 cM。定位了54个新标记位点,包括44个DArT和10个SSR标记,分布于除4D、6B、7B外的其他18条染色体上。用该分子遗传图谱和4个环境粒重表型值,共检测到7个影响粒重的加性QTL,分别位于1B、4B、5B、6A染色体,其中QGW4B-7、QGW5B-20和QGW6A-29在单环境分别定位和4个环境共同定位两种方法中均能检测到。QGW4B-7、QGW5B-12和QGW6A-29对粒重的贡献率均超过10%,为主效QTL。本研究结果可为小麦高产优质性状的QTL分析及分子标记辅助选择提供参考。     

烤烟几种化学成分的QTL初步分析

以含137个株系的烤烟DH群体(G-28×NC2326)及其亲本为材料, 在以前作图数据的基础上, 新增23个标记。将这些标记数据合并起来构建了包括11个ISSR标记和158个RAPD标记、由27个连锁群组成的烤烟分子标记遗传连锁图, 覆盖长度2 094.6 cM, 相邻标记间的平均图距为15.95 cM。利用4个环境下的试验数据进行了总糖、烟碱、氧化钾3种烟叶化学成分的QTL初步分析, 共检测到7个加性效应QTL和9对加加上位性效应QTL, 其中3个加性QTL和3对上位性QTL存在QTL与环境互作效应(QE)。表明在烤烟总糖、烟碱、氧化钾的遗传控制中除加性效应外, 上位性效应也具有重要作用。对于烟碱、氧化钾检测到加性QTL与环境互作效应, 对于总糖、氧化钾检测到上位性QTL与环境互作效应, 利用这些与环境具有互作效应的QTL进行标记辅助选择时宜考虑特定的环境条件。