棉花遗传图谱构建及纤维品质性状的QTLs定位

为进一步增加特异性分子标记,填补棉花遗传图谱密度空隙,挖掘与纤维品质紧密相关的数量性状位点(QTLs)以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所8号和海岛棉(Gossypium barbadense L.)Pima90杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记对构建棉花遗传图谱及纤维品质性状QTLs定位进行研究。结果表明:构建了包含15个连锁群和102个标记位点(其中25个标记位点前人未曾报道)的连锁图谱,图谱总长642.1cM,约占棉花基因组的14.4%,标记间平均距离为6.3cM。15个连锁群中的6个分别被定位于5条染色体上,9个连锁群未定位于染色体上。应用复合区间作图法分析F2单株和F2∶3家系的纤维品质性状,检测到11个与纤维品质有关的QTLs,包括2个纤维长度(FL),4个马克隆值(FM),3个比强度(FS),2个伸长率(FE),分别解释表型变异的19.1%~24.8%、8.9%~16.9%、11.8%~19.0%和12.2%~34.3%。     

利用F2及其衍生群体定位陆地棉产量和纤维品质性状QTLs

以陆地棉(Gossypiumhirsutum L.)丰产品种中棉所35和优质品种渝棉1号杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记构建了包含46个连锁群和303个位点的连锁图谱.该图覆盖2 543.6 c M,约占四倍体棉花基因组的57.2%,标记间平均距离为8.4 c M.应用MQM作图法分析F2及其衍生群体家系的产量和纤维品质性状,共得到25个产量和23个纤维品质性状QTLs,其中1个QTL(qFS07-1)在3个环境下检测到,2个QTLs(qFS20-1和qFS21-1)在2个环境下检测到.在检测到的QTLs中,22个分布在A亚组,26个分布在D亚组.     

基于EST-SSR标记甘薯连锁图谱构建及淀粉性状的QTL定位

【目的】利用分子标记技术,构建甘薯遗传连锁图谱,并分析甘薯淀粉含量性状的QTL位点,为高淀粉含量甘薯种质资源利用及甘薯分子标记辅助育种提供理论和实践依据。【方法】以高淀粉含量品种万薯5号为母本、低淀粉含量品种商丘52-7为父本建立杂交群体,利用EST-SSR标记,采用"双假测交"策略和运用Join Map4.0软件,分别构建双亲遗传连锁图谱,并结合F1(2012、2013年)群体表型数据采用区间作图法对淀粉含量性状进行QTL检测。【结果】利用1 679对EST-SSR引物筛选出的1 045对多态性引物检测F1群体的标记基因型,获得了1 418个标记位点。分别对上述获得的父母本多态性标记进行遗传连锁分析,在LOD≥5.0情况下,分别构建父母本的连锁遗传图谱。采用642个标记的多态性位点构建母本连锁群74个,其中,215个标记位点位于连锁图谱上,占标记多态性位点总数的33.5%。每个连锁群上有2—11个标记位点,连锁群长度在0.6—129.4 cM,图谱总长为3 826.07 c M,标记间平均距离为17.80 c M。属于父本的776个标记位点构建了80个连锁群,共有252个标记位点构建在连锁图谱上,占标记总数的32.5%,每个连锁群上有2—24个标记位点,连锁群长度在2.0—156.8 c M,图谱总长为3 955.0 cM,标记间平均距离为15.7 c M。以F1杂交群体构建的遗传连锁图谱,结合2012年、2013年2个环境,利用QTL作图软件MapQTL5.0,采用区间作图法进行分析,共检测到17个与淀粉含量性状相关的QTL,贡献率在8.4%—40.5%。其中qWsc-1、qWsc-2、qWsc-3 3个QTL位于母本万薯5号连锁群上,且在2年环境中均可检测到;14个QTL位于父本商丘52-7连锁群上,qSsc-1、qSsc-2、qSsc-3、qSsc-4、qSsc-8、qSsc-10、qSsc-11、qSsc-12是在2个环境均检测到的QTL。qSsc-5、qSsc-6、qSsc-7、qSsc-9、qSsc-13、qSsc-14是只在1个环境检测到的QTL。标记GDAAS0603在双亲中和2个环境中均同时检测到,这些环境稳定QTL可用于分子标记辅助选择。【结论】分别构建了亲本EST-SSR分子标记连锁群图谱,丰富了构建甘薯图谱的标记类型,定位了17个与淀粉含量相关的QTL位点。     

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。     

甘蓝型油菜含油量性状的QTL定位

【目的】开发与含油量相关的分子标记,发掘与该性状相关的基因。【方法】以Springfield-B和ymnm-8作为亲本构建F2群体,利用SRAP分子标记构建甘蓝型油菜遗传连锁图谱。【结果】该遗传图谱含有52个标记位点,图谱全长1 039.6 c M,含有15个连锁群,标记间的平均遗传距离为19.9 c M。分析与含油量相关的QTL位点,获得了2个与含油量相关QTL位点。其中q OC1位于连锁群LG1:EM9ME6-EM17ME24标记区,q OC15位于连锁群LG1:EM3ME5-EM4ME22a标记区间,其表型变异解释率分别为11.23%和4.12%,加性效应值分别为0.48和3.56。【结论】获得了2个与含油量相关QTL位点,为研究甘蓝型油菜含油量奠定了一定的基础。     

5个纤维品质性状在棉花海陆杂交群体中的QTL定位研究

以新疆本地海岛棉‘新海21号’做母本、陆地棉‘新陆中36号’做父本获得的F2群体为作图群体,从3 300对SSR引物中筛选了多态性较高的132对引物,用软件IciMapping 3.0进行遗传作图。构建了含132个标记52个连锁群的遗传图谱(LG1-LG52),图谱全长为3 881.74cM,覆盖棉花基因组的88.2%。以F2∶3纤维品质数据进行QTL定位,检测出22个棉花纤维品质QTL,其中纤维长度QTL 5个,比强度QTL 4个、马克隆值QTL 4个、整齐度QTL 4个、伸长率QTL 5个。确定其中6个QTL为主效QTL,发现一个可用于高强纤维棉花筛选的重要标记,证明棉花D9(chr23)染色体是纤维品质性状QTL的富集染色体,纤维品质性状QTL其组成基因之间主要以显性或超显性方式作用,其增效基因主要来自海岛棉,少部分来自陆地棉。     

小麦株高的QTL分析

【目的】研究控制小麦株高的数量性状位点(QTL)。【方法】利用SSR和AFLP分子标记构建连锁图谱,在3种不同试验环境(2003~2004年北京、2004~2005年北京和河南安阳)下分析百农64×京双16组合的218个F2:3株系群体的株高。【结果】构建了由158个分子标记(100个SSR标记和58个AFLP标记)位点组成的遗传连锁图谱,覆盖了除1D连锁群外小麦全基因组的3 114 cM;检测到3个控制株高的QTL,分别位于2B、4D和6A染色体上,贡献率分别为7.3%~11.5%,7.4%~12.9%和5.7%~11.3%。【结论】3个株高QTL位点在不同环境下表现稳定,其紧密连锁的分子标记可用于矮秆、半矮秆小麦的标记辅助育种。     

小麦雌性育性QTL的高效定位策略

为了高效地定位小麦雌性育性QTL,以选择表型及连锁不平衡结合策略筛选候选标记.对选取的SSR 标记在实验群体中以隐性极端不育亚群体估算其重组频率( c 值) ,确定染色体2AS、2DS 上可能存在QTL.再对候选染色体上18个标记分别计算c 值,并用育成品种与小麦雌性不育系XND 126组成的品种(系)群体计算标记与可能位点间的连锁不平衡值( LD 值) .结合c 值和LD 值提供的位点信息构建部分连锁群,通过实验群体F２ 的连锁分析定位了小麦雌性育性位点taf1.结果发现与taf1 位点连锁较紧密的标记,其c 值较小而LD 值较大.分析认为结合连锁分析和关联分析优势,同时选择c 值较小而LD 值较大的多态性标记有利于快速确定与位点紧密连锁的标记,从而达到高效定位QTL 的目的,并有助于揭示小麦雌性育性的遗传机制.     

甜瓜遗传连锁图谱构建及果实相关性状QTL定位

试验以厚皮甜瓜品系M4-5为母本材料,薄皮甜瓜品系M1-15为父本材料,配制杂交组合获得F1、F2代,研究甜瓜果实相关性状遗传规律。对M4-5和M1-15两亲本间存在SNP突变位点序列作CAPS检测,共设计CAPS标记523对,筛选出在亲本间有多态性的CAPS标记223对,多态率43.8%。利用多态性引物标记F2代群体,构建甜瓜遗传连锁图谱,该图谱包含195个标记,12个连锁群,覆盖基因组长度1 702.55 c M,标记间平均距离8.78 c M。检测到果实相关位点共计28个,贡献率介于3.4974%~17.9684%。其中与果实形状相关位点14个,与产量相关位点9个,与可溶性固形物含量相关位点5个。     

棉花高强纤维QTLs的微卫星标记筛选

 利用我国培育的高强纤维种质系 72 35为材料 ,开展了棉花高强纤维基因或 QTL微卫星标记的筛选。通过2 11对 SSR引物的筛选 ,鉴定出与高强纤维 QTL连锁的 SSR标记 3个 :NAU / SSR/ fs11 30 、NAU / SSR/ fs2 1 90 、NAU /SSR/ fs32 2 0 。 NAU / SSR/ fs11 30 、NAU / SSR/ fs2 1 90 两个标记紧密连锁 ,重组率为 2 .3c M,标记的 QTL占 (72 35× TM- 1)F2 分离群体总遗传变异的 30 .9%。此外 ,这一标记的 QTL在不同年份不同环境表现稳定 ,这是鉴定出的一个控制棉花高强纤维表现的主效位点。NAU/ SSR/ fs32 2 0 与另一个高强纤维 QTL 连锁 ,但遗传效应值小 ,不稳定。单体测验表明 ,NAU/ SSR/ fs11 30 、NAU/ SSR/ fs2 1 90 标记的 QTL 位于第 10染色体上 ,而 NAU/ SSR/ fs32 2 0 标记的 QTL 位于第 5染色体上     

茄子果形果色的QTL定位

以白色圆茄YQ106和紫色长茄CQ122为亲本获得F2群体,利用该群体构建包含14个连锁群的复合遗传图谱。该图谱覆盖基因组长度1 040.3 c M,共有16个SSR标记,99个AFLP标记,平均图距9 c M。其中,获得1个与果长相关的QTL,位于第1连锁群上,表型贡献率为9.7%;与果径相关的2个QTL,分别位于第2、第4个连锁群上,表型贡献率为10.1%、3.8%;与果形指数相关的1个QTL位于第1个连锁群上,表型贡献率为6.4%;与花青素积累相关的1个QTL位于第13个连锁群上,表型贡献率为12.8%。     

番茄AFLP遗传连锁图谱的构建及耐冷性状的QTL定位

[目的]构建冷敏感和抗冷番茄的F2代分离群体,对番茄耐冷抗性基因进行QTL定位.[方法]通过将番茄耐冷品种O-33-1与冷敏感品种耐运2000杂交,得到的F1代番茄自交获得用于构建图谱的F2分离群体.测定O-33-1、耐运2000以及F2代番茄分离群体的生理指标,确定其抗寒性;利用AFLP技术构建连锁遗传图谱,对番茄耐冷性基因进行QTL定位.[结果]番茄耐冷品种O-33-1的抗寒性显著高于冷敏感品种耐运2000,F2代分离群体的抗寒性高于耐运2000而低于O-33-1,介于两亲本之间.本试验构建的番茄遗传图谱共包括连锁群16个,共包含155个标记,整个图谱总的长度为686 cM,标记间平均图距为4.42 cM.平均间距最小的连锁群为16,为1.75cM.并且检测到1个抗冷性的QTL位点.[结论]通过对番茄耐冷性状QTL分析发现了1个QTL,被定位于连锁群4上11E/M619和9E/M330之间.     

辣椒疫病抗性位点的分子定位

为鉴定辣椒疫病抗性性状位点(QTL),开发抗病基因相关分子标记,实现辣椒抗疫病分子标记辅助选择育种,本研究以辣椒高抗疫病材料PI201234和高感疫病材料G29为亲本构建的F2群体为试验材料,采用游动孢子灌根法对6~8叶期的F2群体单株进行疫病抗性接种鉴定,同时利用EST-SSR标记对F2群体进行基因型分析。结果显示,构建了包含65个EST-SSR标记、总长度为418.6 c M的辣椒遗传连锁图谱;结合F2群体的疫病抗性鉴定结果,定位了位于N3连锁群EST451与EST191之间的抗病QTL,该QTL可解释表型变异率为14.9%。     

水稻RZ54/南京11 F_2群体抽穗期QTL分析

[目的]挖掘新的控制早熟性的QTL,为早熟性的遗传机制研究和分子育种提供新的基因资源。[方法]选择熟期差异明显的2个品种(早熟品种‘RZ54’和相对迟熟品种‘南京11’)进行杂交,构建F_2群体,利用分子标记构建遗传连锁图谱,进行抽穗期QTL定位。[结果]利用141个具有多态性的SSR和Indel标记对由184个株系组成的RZ54/南京11的F_2群体进行基因型检测,构建了全长为1 741.4 c M、平均图距为12.35 c M、覆盖水稻12条染色体的遗传图谱。在南京自然光温(高温长日照)环境下检测该群体的抽穗期QTL,结果在第6、7、8及11染色体上发现5个与抽穗期有关的QTL位点,分别命名为q Hd-6、q Hd-7、q Hd-8-1、q Hd-8-2和q Hd-11。其中在q Hd-8-1效应区段内存在已报道的基因DTH8,在其他效应区段内未发现已报道的抽穗期基因。但已报道的Hd1和Ghd7基因分别位于q Hd-6和q Hd-7位点附近,在第6、7染色体检测到的QTL可能来自这2个基因的效应。因此,q Hd-8-2和q Hd-11可能是新的抽穗期QTL位点。[结论]通过遗传图谱构建和QTL位点分析,检测到了新的QTL位点,为下一步精细定位和图位克隆奠定了基础,也为抽穗期的分子标记辅助育种提供了新的基因资源。     

“M8008×烟农15”F2∶3群体株高QTL的检测

利用EMS诱变小麦品种烟农15得到高秆大粒突变体M8008,以M8008为母本与烟农15配制杂交组合获得了F2及其衍生的F2∶3株系。利用SSR标记进行多态性检测,初步分析位于7B染色体上的Xwmc76和Xwmc426与株高连锁,另有该染色体上的4个标记在优选小群体（PSG）中表现多态性。利用这6个标记分析F2群体,构建遗传连锁图谱。利用F2∶3群体进行QTL分析,检测到1个株高的QTL,位于标记Xwmc76和Xwmc426之间,贡献率为9.33%,其增加株高的效应来自M8008。     

利用CAPS初步定位甜瓜MR-1白粉病抗性基因

从国际生理小种鉴别寄主中选取甜瓜抗病自交系MR-1为母本,感病自交系Topmark为父本,构建F2代群体。对354株F2代群体进行田间甜瓜白粉病抗病性调查并分析其遗传规律,发现甜瓜白粉病的抗性基因为单显性基因;根据两亲本基因组重测序数据,自行开发设计CAPS分子标记,将具有多态性的标记应用于F2代基因分型以构建遗传连锁图谱。图谱内含142个CAPS标记,分布于12个连锁群上。图谱总长度2 065.47 c M,平均距离14.55 c M;标记最多的为第四连锁群,分布22个标记,标记间平均距离为11.61 c M;最长的为第五连锁群,总长277.98 c M;最短的为第三连锁群,总长65.6 c M。得到1个甜瓜白粉病抗性相关基因位点,该位点在第七连锁群上,位于CAPS标记7-4E和7-1H之间。     

陆地棉纤维品质相关QTL定位研究

 【目的】以湘杂棉2号和中棉所28两个具有共同亲本的陆地棉强优势杂交种的F2为作图群体,构建覆盖率较高的遗传图谱,发掘稳定的纤维品质相关QTL,为标记辅助选择提供依据。【方法】利用SSR标记和JoinMap3.0软件构建陆地棉连锁图,利用Win QTLCart 2.5的复合区间作图法分别对2群体6个纤维品质相关性状在F2和F2:3中进行QTL定位。【结果】利用包含245个多态位点、全长1 847.81 cM的遗传图谱检测纤维品质QTL。中棉所28群体在多环境平均值的联合分析中检测到22个QTL,三环境分离分析中检测到39个QTL;湘杂棉2号群体分别检测到18个和51个QTL。在A3、D2、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,并在2个群体中发现一些不受环境影响,稳定遗传的QTL。纤维长度、纤维强度、麦克隆值和伸长率4个性状在2个群体中发现有8对共同QTL。【结论】这些稳定遗传的QTL可以用于分子标记辅助纤维品质改良的育种选择。     

欧美杨与藏川杨杂交子代苗期性状QTLs定位分析

以欧美杨I-108和藏川杨为亲本杂交得到427个子代为试材,对其进行苗期性状遗传图谱分析,并构建了1张总长度969.1 c M,标记间平均距离25.14 c M的杂交杨树遗传图谱。结果表明:该图谱包含6个连锁群,连锁群上标记数量37个,用Genemap软件绘制标记连锁图谱;检测到株高(h_s)、单叶光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)4个表型指标符合正态分布。利用MAPMAKER软件的区间作图法进行QTL定位和效应估计,共检测到8个与苗期生长和光合性状相关的QTL,包括3个与h_s相关的QTL,贡献率分别为16.4%、20.1%和17.8%;2个与P_n相关的QTL,贡献率分别为10.2%和13.7%;2个与C_i相关的QTL,贡献率分别为6.7%和8.3%;1个与T_r相关的QTL,贡献率9.7%。     

玉米GY220×1145组合粗缩病抗性的QTL定位分析

玉米粗缩病是近年严重影响中国玉米生产的病害,研究其QTL定位有助于利用分子标记辅助选择提高玉米粗缩病抗性育种效率。该研究调查了GY220×1145杂交衍生的重组自交系(RIL)群体109个家系(F10∶11)在2个环境下粗缩病的抗感表型值,结合该组合由272个DNA分子标记构建的遗传连锁图谱,分别采用基于多元回归模型的Win QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法(CIM)和基于混合线性模型的QTL Network 2.0软件中CIM方法,检测了玉米粗缩病的抗性位点。结果表明:(1)运用Win QTL Cartographer 2.5软件中CIM法,检测到5个抗玉米粗缩病的QTL,解释表型变异的6.9%～17.6%,其中有3个QTL在2个环境下都检测到。5个QTL的加性效应变异幅度为-8.57～11.94。(2)用QTL Network 2.0软件中CIM法,检测到1个控制玉米粗缩病的位点MRDD2-22,解释表型变异的9.0%,加性效应为6.93。在第5连锁群与13连锁群之间存在1对非主效QTL间的互作,解释表型变异的7.4%,互作效应为-7.70。运用多元回归模型和混合线性模型都检测到的位点是MRDD2-22,位于第4染色体长臂g7M7806～n142标记区间,抗性等位基因来自自交系1145,平均加性效应为9.3。MRDD2-22位点可用于分子标记辅助选择进行玉米自交系粗缩病抗性的改良。     

新疆陆地棉主栽品种部分产量性状QTL的标记与定位

【目的】在新疆特有的“矮密早”陆地棉栽培技术体系下,利用不同主栽品种（Gossypium hirsutum L.）组配F2组合筛选产量及其构成因素的QTL,为利用分子标记辅助选择提高新疆陆地棉育种效率提供理论依据。【方法】用新陆中10号、中棉所35号、军棉1号和新陆早7号4个品种构建了3个F2作图群体,连锁群构建及QTL定位使用MAPMAKER/EXP（Version 3.0b）、MapQTL5和WinQTLCartV2.5。【结果】3个作图群体图谱覆盖了除D4和D12外的棉花所有染色体,将筛选出皮棉产量、单铃重、衣分、籽指、结铃数等性状在位置、效应一致的QTL认为是一个QTL,共鉴定、筛选出产量构成因子QTL 11个。其中与籽指有关的QTL共3个,分别位于A1、A5和A7上;与衣分有关的QTL 3个,分别位于A7、A13和连锁群6上;与铃重有关的QTL 4个,定位在A7上有3个、D3上1个;与皮棉产量有关的QTL1个,定位在D3上。涉及到单铃重、衣分和籽指等与产量性状相关的QTL大部分都分布在A7染色体上的同一区域。【结论】产量相关性状的QTL分布在棉花染色体同一区域,并在不同群体或两年环境中稳定表达,这些QTL可能有助于今后新疆陆地棉分子标记辅助育种的提高。部分籽指QTL在染色体水平上的定位（A1和A5）与前人研究相同,其余QTL在染色体水平上的定位（A7、D3和A13）与前人研究不同。