基于Maize6H-60K芯片精准分型的玉米DH群体遗传规律研究

为解析玉米双单倍体(doubled haploid,DH)群体的遗传规律,使用自主研发的精准分型策略对‘先玉335’DH群体的Maize6H-60K芯片结果进行筛选校正和解析。结果表明:1)通过剔除单态、杂合、缺失标记,使用精准分型策略对标记准确聚类,获得的18 947个SNPs标记覆盖玉米全基因组。2)该群体在10条染色体上平均交换次数为1.84~1.03次,在6号染色体随体区域的交换次数显著减少。3)该群体在1、2、3、8号染色体上存在明显的偏分离现象;通过高频次、高密度的交换,染色体两臂端粒区域理论分离系数表现出回归到50%的趋势。利用获得的重组交换及分离规律可提高从DH群体中筛选到预期育种材料的准确性。     

吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用

【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状,利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种质资源真实身份,强化种质资源的分类管理。通过深度发掘吉林省玉米种质资源库的优异资源,推动共享利用。【方法】以吉林省玉米种质资源库中的2 918份玉米种质资源为研究对象,采用玉米品种鉴定检测标准中推荐的40对SSR标记,以及61 214个SNP标记来构建其分子身份证。根据获得的分子身份证信息将种质资源划分为核心、同近源、异质和群体等类进行管理,并进一步针对核心种质进行遗传多样性分析。【结果】为2 918份种质资源构建了SSR分子身份证,为除异质性种质外的2 502份种质资源构建了SNP分子身份证。分别制定了玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的建设规范。其中,SSR分子身份证由40个SSR位点指纹转化为三位数字和一位字母的编码组合构成,并以二维码形式存储;SNP分子身份证由61 214个SNP位点指纹转化为可视化的条形码。根据样品纯合度和指纹特异性等特征,将样品划分为1 56...     

基于HTP标记对玉米DH、RIL和BC群体遗传规律的比较分析

以先玉335双单倍体(Doubled Haploids,DH)群体、掖107×昌7-2重组自交系(Recombined inbred lines,RIL)群体和京724×京92回交1代(Backcross,BC)群体为试材,采用全基因组覆盖的新型区块标记——单倍型标签多态性(haplotype-tag polymorphisms,HTP)标记,从基因型分离比、亲本遗传片段和重组交换3个角度解析DH、RIL、BC群体的遗传规律。结果表明,DH群体虽然偏分离高于BC群体,平均交换频率低于RIL群体,但该群体样本中不存在杂合和外源片段,均为纯合片段;平均亲本遗传片段长度为384个HTP,高于RIL群体;单代上拥有最高的重组交换次数,相较于其他群体,在群体特点和创制成本等方面具有较多优势。     

基于双平台的InDel标记玉米杂交种纯度鉴定方法

种子纯度是种子质量检测重要指标,也是玉米生产中利用玉米杂种优势,获得高产稳产的重要保证。开发建立一套高效、高通量和低成本的玉米杂交种纯度鉴定方法,是我国玉米生产应用中迫切需要解决的问题。选用郑单958、京科968、农大108等10个玉米杂交品种为材料,利用20个InDel分子标记,建立了一套玉米杂交种纯度筛检分离的鉴定方法。该方法利用荧光毛细管电泳平台组建的多重PCR及多重电泳,结合KASP平台鉴定玉米杂交种纯度,实现高效、高通量和低成本的目标,经验证KASP平台纯度鉴定结果与预期结果一致。     

利用InDel标记基于玉米胚乳基因型的亲子鉴定方法

基于玉米胚乳中母本和父本DNA的2∶1的剂量关系,利用20个InDel标记在荧光毛细管电泳平台上对玉米进行亲子鉴定并得到玉米杂交种三联体的指纹数据。研究利用8个玉米杂交种单株的胚及胚乳DNA得到在11个杂和位点上每个基因型的峰面积,并计算得出胚和胚乳各自的等位基因扩增比(左峰面积/右峰面积)。通过比较发现,胚及胚乳之间的等位基因扩增比具有显著差异。在其中4个标记上(IDP054、IDP151、IDP161、IDP238),胚乳DNA等位基因扩增比较胚DNA低,胚乳的右峰面积较大,说明右峰代表基因型的DNA含量较高,判断该位点右峰代表的基因型为母本基因型。依此判断另外7个标记的左峰代表基因型为母本基因型,最终得到玉米杂交种三联体的指纹数据,通过与杂交种双亲的指纹进行比对验证判断结果的正确性。     

基于60K芯片的玉米回交群体精准背景选择策略

利用Maize 6H-60K芯片对京724/京92/京92的BC1代群体进行分子标记辅助背景选择，结合SNP数据特征和回交群体分离特征，开发出一套精准背景选择策略(ABSS:Accurate Background Selection Strategy)及相关算法。从统计结果中选取背景回复程度最高的一批单株作为下一代回交群体的亲本材料。基于Maize 6H-60K芯片分析和筛选产生的28 910个多态性位点，可以对727个样品的背景回复程度进行精细排序，样品背景回复率大部分分布在0.30～0.75(约占样品总数的94.1%)，背景回复率在0.75及以上的样品比例为1.8%。通过分析回交群体重组交换规律以及背景回复率与株高的相关性，进一步验证Maize 6H-60K芯片数据和ABSS的准确性。利用Maize 6H-60K芯片结合ABSS可以精细选择背景回复程度高、重组交换频率相对较低的单株，显著提高背景选择效率，为设计玉米回交群体规模提供参考价值。