大豆定向选择群体耐旱性位点基因型分析及QTL定位

利用Clark导入到红丰11为背景的回交导入系进行萌芽期和苗期的连续性耐旱鉴定,经萌芽期鉴定,获得36个耐旱定向选择导入系。对耐旱选择导入系进行全基因组SSR标记扫描,并以随机群体作为对照,计算供体基因型的导入频率,利用卡方测验检测显著偏分离的SSR标记位点,并结合GGT图示基因型软件对各染色体连锁群进行分析。其中在L连锁群的Satt398和Satt156两个位点有显著的供体片段“超导入”现象,供体基因型导入频率为0.9167和0.9583,卡方值高达182和201.5。另外,在F连锁群的Satt423,K连锁群的Satt167以及N连锁群的Sat_084等位点也出现供体导入片段的偏分离现象。同时,对萌芽期耐旱鉴定中相对发芽率表现超亲的35个株系采用性状－标记间的单向方差分析(P<0.01)和QTL定位, 共检测到14个控制相对发芽率的QTL,分布在4个连锁群上,其中与卡方测验检测的结果相比较,在Satt156,Satt423,Sattt167等位点具有一致性,说明这些位点是与大豆耐旱性紧密相关的QTL位点。以上结果为进一步开展大豆耐旱性有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

基于大豆导入系群体结瘤相关性状QTL定位及基因挖掘

氮元素是植物生长所需的重要营养元素之一,生物固氮是大豆生长所需氮元素的重要来源。本实验室以绥农14为母本,野生豆ZYD00006为父本构建一套覆盖野生大豆全基因组的导入系群体。基于大豆导入系群体对结瘤数目和干重进行QTL定位,定位到3个QTL与根瘤干重相关,分布在N、M和D2这3个连锁群上,定位到5个QTL与根瘤数相关,分布在K、F、J和D2这4个连锁群上,在D2连锁群这两个性状有重叠区段(7.20-7.79Mb)。针对这个重叠区段的63个基因进行基因注释,选择到6个与共生、抗病相关的基因作为候选基因进行下一步验证。qRT-PCR分析表明根瘤菌侵染期间Glyma.17G097000基因表达模式与对照相比差异很大。Glyma.17G097000属于GmHIR基因家族,在大豆基因组中发现了11个家族成员。GmHIR家族基因结构相似性很高,基因表达有组织特异性。大豆HIR蛋白有Stomatins和Prohibitin两个结构域,能够参与离子通道调节等生理过程,与植物抗病和细胞周期有关。GmHIR基因来源于四个祖先,进化过程中是高度保守的。对GmHIR基因家族11个成员qRT-PCR检测,结果显示根瘤菌感染期间Glyma.05G029800、Glyma.09G154400和Glyma.17G097000这三个基因与对照相比表达模式差异较大。结果表明这三个基因可能在大豆共生体系建立中起着重要的作用,参与根瘤菌与大豆共生体系建立过程中的离子通道调节和免疫反应。本研究为大豆-根瘤菌共生机制研究奠定基础并提供有效候选基因。     

利用野生大豆回交导入系定位油分含量QTL

以野生型大豆ZYD00006(供体亲本)与黑龙江省主栽品种绥农14(轮回亲本)所构建的回交导入系(832株)为研究材料,利用单因素方差分析方法在11条连锁群上定位到23个QTL位点(P≤0.01),其中4个正效应,19个负效应。导入系群体经过严格的油分含量筛选鉴定,得到13个油分含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行和20个油分含量明显小于轮回亲本的导入系植株。利用这33个特殊株行(选择群体)结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于15个连锁群上的25个与大豆油分含量相关的标记位点,其中11个正效应,14个负效应。两种方法共检测到34个位点,新发现11个位点,两种方法均检测到的有14个位点。     

大豆耐旱选择群体基因型分析与株高QTL定位

以红丰11为轮回亲本、Clark为供体亲本构建回交群体进行耐旱性鉴定,并对获得的选择群体进行全基因组SSR标记扫描.计算供体基因型导人频率,同时利用卡方测验检测偏分离SSR位点,对株高进行QTL定位.结果表明:卡方测验检测到11个SSR偏分离位点(超导入)分布于8条连锁群;株高共定位8个QTL位点分布于A<,1>、C<...     

野生大豆回交导入系蛋白质含量性状的QTL分析

以野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与黑龙江省主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的回交导入系（1204株）为研究材料,利用WinQTL2.5的复合区间作图法(CIM)在9个连锁群定位了16个与蛋白质含量相关的QTL（14个正效应,2个负效应）;导入系群体经过严格的蛋白质含量筛选鉴定,得到10个蛋白质含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行。利用这10个高蛋白含量株行（选择群体）结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于10个连锁群上的17个与大豆蛋白质含量相关的标记位点,对蛋白质含量表现为正效应。两种方法共同检测到7个QTL。这些材料和位点将为高蛋白含量相关基因克隆及分子辅助育种提供重要的材料基础和标记信息。     

水稻回交群体剑叶性状综合评价及QTL定位

【目的】通过对水稻剑叶性状的综合评价,明确剑叶相关性状间及与6个农艺性状的关系。检测剑叶相关性状的QTL,为优良株型品种选育,剑叶性状基因的精细定位和克隆奠定基础。【方法】以日本优质粳稻品种越光和葡萄牙粳稻地方种Bertone构建的回交群体两个世代为实验材料,利用BC₃F₁群体基因型构建遗传连锁图谱;测定亲本和BC₃F₂群体各株系剑叶SPAD、剑叶长、剑叶宽,计算剑叶长宽比、剑叶面积;利用隶属函数和标准差系数赋予权重法获得剑叶性状综合评价值(D值),分析其与6个农艺性状间的关系。分别利用单标记分析(SPA)和区间作图(IM)检测水稻剑叶相关性状QTL。【结果】在抽穗灌浆期,两亲本剑叶SPAD值呈现先升高后降低的动态变化。BC₃F₂群体的5个剑叶相关性状变异丰富,总体表现趋向轮回亲本越光。4个剑叶形态性状间相关性均达到极显著水平,与剑叶SPAD的相关性不显著。主成分和逐步线性回归分析表明剑叶宽、剑叶SPAD、剑叶长、剑叶面积是影响剑叶综合评价值(D值)的主要因子。高D值株系的株高、穗长、茎基粗和单株产量均极显著高于低D值株系,两者的分蘖数和有效穗数差异不显著。共检测到18个控制剑叶性状的QTL,分布在水稻第1、4、7和8染色体上,贡献率分布范围为4.00%~28.00%(SPA)和3.41%~27.00%(IM),除qFLSPAD1之外的17个QTL增效基因均来自Bertone。在第8染色体上的RM22720-RM404区间发现1个QTL簇,含6个主效QTL,分别为qFLL8.1、qFLL8.2、qFLA8.1、qFLA8.2、qD8.1和qD8.2。【结论】获得了剑叶宽、剑叶SPAD、剑叶长和剑叶面积4个评价剑叶性状的关键指标;明确了剑叶性状与单株产量之间的正相关关系;检测到18个剑叶相关性状QTL,位于第8染色体RM22720-RM404区间的QTL簇,是影响剑叶性状的1个重要染色体区域。     

不同群体中大豆脂肪酸组分QTL定位研究

以低亚麻酸材料FA10为父本,分别与中豆32和中豆43杂交得到两个F2分离群体.采用气相色谱法对两个群体进行脂肪酸含量测定,利用SSR分子标记进行群体基因型分析,开展不同群体中大豆脂肪酸组分QTL定位研究.采用区间作图法,在两个群体分别定位到39个和18个与脂肪酸组分相关的QTL.将定位的QTL与前人报道的脂肪酸组分Q...     

大豆品质性状QTL定位的研究进展

大豆品质性状改良一直是大豆育种的重要目标之一.分子遗传学的发展和分子标记技术的逐步深入为大豆分子辅助选择育种提供了可能.该文综述了大豆QTL的定位方法、大豆品质QTL定位的研究现状和分子标记辅助选择概况.     

大豆生育期相关性状QTL定位

以野生大豆江浦野生豆-5为母本,栽培大豆南农06-17为父本杂交所得的316个F2单株及其衍生F2∶3和F2∶4家系为材料,利用JoinMap3.0软件,构建了一张包含210个标记(分子标记207个、形态标记3个),共24个连锁群的大豆分子连锁图谱,覆盖基因组长度2 205.85 cM,标记间平均距离为11.09 cM。利用混合线性模型复合区间作图方法,对2007年F2单株、2008年F2∶3家系及2009年F2∶4家系的全生育期、营养生长期、生殖生长期和生育期结构4个生育期相关性状进行联合世代QTL分析,共检测到15个加性显性QTL和9对上位性QTL;存在QTL共位性(同一标记区间存在不同性状的QTL)以及QTL互作网络(一个QTL可以与多个QTL互作)的现象;贡献率最大的3个QTL为qVP-H-1、qWGP-H-1和qRV-H-1,加性效应解释的遗传变异分别为21.31%、13.14%和9.37%,qWGP-H-1和qVP-H-1的增效等位基因来源于江浦野生豆-5,qRV-H-1的增效等位基因来源于南农06-17。研究结果为生育期性状的分子标记辅助选择、野生大豆优异基因的挖掘及栽培大豆遗传基础的拓宽提供了依据。     

利用单片段代换系群体定位玉米株型性状QTL

以优良玉米自交系许178背景的综3单片段代换系群体为基础材料,通过一年两点的田间试验,对株高、穗位高、总叶片数、穗上叶片数、叶面积等植株性状进行QTL分析。结果表明,利用显著性检验方法在两点共检测到5个株型相关性状的72个QTL,包括23个株高QTL、12个穗位高QTL、6个总叶片数QTL、15个穗上叶片数QTL、16个叶面积QTL,其中,有10个株高QTL、3个穗位高QTL、3个总叶片数QTL、2个穗上叶片数QTL和1个叶面积QTL在2个试验环境中同时检测到。     

接种根瘤菌环境下大豆叶形遗传及QTL定位分析

为探究接种根瘤菌环境下影响大豆叶形的遗传基础,本研究利用两个叶形具有显著差异的大豆品种及RIL群体,在接种和不接种根瘤菌环境下对大豆叶形性状进行遗传和QTL定位等分析。结果显示,叶形相关性状的遗传率在0.60~0.95之间,环境与基因型间存在互作效应,并且接种根瘤菌可以显著影响叶形指数（LS）与单株粒数（GN）、单株荚数（PD）和单株粒重（GW）的相关系数。此外,两种处理下共检测到8个QTL位点,LOD值范围在2.50~7.03,可解释6.4%~16.9%的遗传变异。其中,qLS-15可解释由根瘤菌×基因型互作引起叶形性状6.4%~9.3%的遗传变异,LOD值在2.50~3.69之间,表明qLS-15是与环境互作的主要遗传位点之一。综上所述,根瘤菌可以通过qLS-15影响大豆叶形,研究结果为解析根瘤菌提升大豆产量的内在机制提供了理论依据。     

大豆荚皮厚性状QTL定位及候选基因挖掘

大豆(Glycine max L.)的荚皮厚是影响大豆产量的重要因素,同时,大豆荚皮内含有丰富的蛋白质和纤维素等营养物质,是植物饲料的重要来源.因此,大豆荚皮厚性状的相关研究,对大豆的专用品种育种以及大豆深加工都具有重要意义.本研究利用ICIM法对CSSLs群体进行QTL定位,同时构建高低混池,利用ICIMapping...     

大豆籽粒大小的遗传及SSR标记分析

采用主基因+多基因混合遗传分离分析方法，联合分析J280082（小粒品种）×海系13（大粒品种），巴马九月黄（小粒品种）×海系13（大粒品种）2个组合的P1、P2、F1和F2四个群体，研究大豆籽粒大小的遗传规律，进而应用t测验和方差分析法分析并筛选与籽粒大小紧密连锁的SSR分子标记。结果表明：2个组合的大豆籽粒大小遗传都符合E-1模型，即籽粒大小性状均受两对主基因控制，并且有多基因效应，主基因效应表现为加性-显性-上位性效应；2组合主基因遗传率都较大，分别为74.3%、42.6%，多基因遗传率较小，分别为5.1%、14.4%。在J280082×海系13中有17个标记与大豆籽粒大小性状相关，在巴马九月黄×海系13群体中有12个标记与大豆籽粒大小性状相关；其中satt070（B2连锁群）、satt546（D1b连锁群）、satt302（H连锁群）、satt337（K连锁群）、satt373（L连锁群）、satt237（N连锁群）在两个群体中都表现出与大豆籽粒大小相关；satt302、satt070在两个群体中都有着较高的对籽粒大小性状变异的解释率(>8％)，可用于对大豆籽粒大小性状分子标记辅助育种选择。     

花生荚果大小和重量相关性状的QTL定位分析

荚果相关性状是花生产量构成的重要成分。为解析花生产量及产量相关性状的遗传基础,挖掘稳定存在的QTL,以荚果大小和重量存在显著差异的中花5号和ICGV 86699为亲本衍生的包含166个重组自交系群体为材料,对3个荚果相关性状中荚果长、荚果宽在5个环境,百果重在6个环境下进行性状考察,并结合群体的基因分型数据进行QTL定位分析。共检测到9个荚果长QTL、10个荚果宽QTL和12个百果重QTL。有10个QTL在多个环境被重复检测到,其中6个QTL在不同地点重复检测到,为稳定表达QTL,且稳定表达的QTL中5个（qPLB06.2、 qPLB06.3、qPWB06.2、qHPWB04.3、qHPWB06.3）在至少1个环境中贡献率超过10%。共发现5个QTL簇,其中位于 B06上的QTL簇Ⅳ和Ⅴ,均在多个环境下检测到稳定调控荚果长、荚果宽和百果重的QTL共定位,表明这些荚果相关性状具有明显的遗传相关性。      

多环境下大豆单株荚数性状的QTL分析

利用Charleston×东农594重组自交系构建的SSR遗传图谱,采用WinQTLCart2.5软件的CIM和MIM分析方法对2006年-2010年连续5年的大豆荚数的数据进行QTL定位,在11个连锁群上共定位了43个QTLs。检测到15个控制一粒荚数的QTLs,分别位于A1、A2、C2、D1a、D1b和N连锁群;检测了10个控制二粒荚数的QTLs,分别位于A1、B1、D1a、I、J和N连锁群上;检测了10个控制三粒荚数的QTLs,分别位于A1、B1、C2、D1a、D1b和I连锁群;检测到8个四粒荚数的QTLs,分别位于A1、D1a、E和H连锁群。在2007年和2009年检测到3个QTLs位点,Qspntws-J-2、Qspntws-N-1、Qspnfs-D1a-2均为多年稳定遗传的QTL位点;分别在A1、D1a、D1b连锁群上各检测到一个QTL位点,同时控制多个性状。     

利用野生大豆染色体片段代换系定位单株粒重QTL

以野生大豆ZYD00006为供体亲本,黑龙江省主栽品种绥农14为轮回亲本,连续多年回交并自交,构建了高世代染色体片段代换系BC3F3代161个株行。该群体经多代回交的遗传背景相对一致,大大提高了QTL定位的准确度。结合单因素方差分析法和独立样本T检验法对群体进行QTL定位,共获得9个单株粒重的QTL,分布于7个连锁群。两种方法中均被检测到的有3个QTL,分别为QSW-J-1、QSW-J-2和QSW-G-1;QSW-G-1和QSW-G-2与已有研究结果相吻合;其余7个QTL为新发现QTL,可能是本材料特有位点;其中QSW-J-1的导入片段长度是7.0 c M,且加性效应值为-2.7 g,可作为继续研究的首选位点。     

两种方法定位5个地点大豆蛋白质含量QTL

利用CIM和MIM法,对大豆Charleston×东农594的154个重组自交系在5个不同地点进行蛋白质含量测定和QTL定位分析。共检测到25个QTL,分别位于A1、B1、C2、D1a、D1b、E、J、L和N连锁群上。用CIM法定位到了20个与蛋白质含量相关的QTL,用MIM法定位到了9个与蛋白质含量相关的QTL。在C2连锁群上多次定位的ProC2-4,标记区间为Sat_092-Satt460,与前人找到的QTL位点一致。