陆地棉重要农艺性状基因的QTL定位研究

本研究利用陆地棉品种新陆中10号与陆地棉品种新陆早7号构建F2作图群体;利用MAPMAKER/EXP（Version3.0b）构建连锁群总长度962.2cm,覆盖率为17.49%,标记数为89个位点。利用复合区间作图法原理对作图群体的果枝始节、单铃重、衣分、籽指、株高、叶主脉、叶次脉等7个农艺性状进行了QTLs筛选,共检测9个稳定的QTLs：其中与株高有关的1个,解释23.1%的表型变异;与籽指有关的QTL共1个,解释18.8%的表型变异;与衣分有关的QTL共2个,分别解释6.5%、7.4%的表型变异;与铃重有关的QTL共2个,分别解释11.6%、14.2%的表型变异;与叶主脉及叶次脉共检测到3个QTLs,解释10.7%～21.9%的表型变异。     

烤烟6个农艺性状的QTL定位

由于烟草的分子标记开发和遗传图谱构建十分困难,迄今烟草中有关数量性状基因座(QTL)的定位研究仍非常有限。本研究利用一个由207个株系组成的烤烟DH群体及基于该群体所构建的含有24个连锁群、611个SSR标记,总长为1 882.1 cM的遗传图谱,采用复合区间作图方法,对株高(PH)、茎围(SG)、节距(IL)、叶片数(LN)、最大腰叶长(LWL)和最大腰叶宽(WWL) 6个与叶片产量有关的农艺性状进行QTL定位分析。共检测到69个QTL,大部分QTL的效应值较小,仅有4个具有较大的效应值,可解释大约15%~20%的表型变异。6个性状之间大多彼此相关。与此相符,在基因组中发现存在许多小区域,每个区域包含两个或两个以上紧密连锁的不同性状的QTL。     

晋大52×晋大57 RIL群体重要农艺性状的QTL定位

以晋大52为母本、晋大57为父本及其176个RIL群体后代为材料,应用WinQTLCart V2.0软件采用复合区间作图法对所选取对象(LOD2.5)的生育期、开花日数、单株质量、单株粒重、单株粒数、单株荚数、百粒重、株高、茎粗、主茎节数、分枝数、结荚高度等12个农艺性状进行QTL定位分析。结果表明:效应最大的QTL可解释的遗传变异分别为md221.32%、fd248.11%、wp17.01%、swpp130.67%、nppp241.32%、spp18.56%、sw441.46%、ph152.51%、st135.14%、snn231.60%、bn225.43%、hp116.31%。检测到的30个QTL分布于山西农业大学大豆研究实验室建立的5个连锁群上,大多数性状聚集在c2(Dla)、c5(C2)、c7(M)等连锁群上,部分QTL在连锁群上的位置相同,即为同一位点,这类位点共有5个,除去重复计算部分,实际位点数为23个。     

大豆连锁群Ⅰ中种子蛋白质QTL的精细图谱及其对农艺性状的相关效应

大豆是一种重要的蛋白质和油分资源。以前将控制种子蛋白质含量的QTL绘制在大豆连锁群Ⅰ上。本文旨在对该QTL进行精细作图，并弄清是否有另外的重组体能减少种子蛋白质含量和产量和含油量问负向表型相关。采用两组回交群体构建精细图谱。这些群体是将野生大豆（G．soja）P1468916的高蛋白质等位基因导人A81—356022育种品系的遗传背景构建而成。第一组群体包含BC5品系的3个群体，第二组群体包含BC，品系的4个群体。这些群体QTL图谱基因组区域的不同片断有分离。两组群体的测试结果将控制蛋白质和含油量的QTL定位在SSR标记Satt239和AFLP标记ACG9b之间的3cM间隔处。农艺性状评价试验结果的不一致性使我们很难确切地推断蛋白质QTL是否通过多效性控制了其它性状。     

棉花数量性状遗传与QTL定位研究进展

棉花许多重要的性状多为数量性状。现代分子生物技术的发展为植物数量性状基因的定位、分离等研究提供了条件。从数量性状基因座(QTL)作图群体类型及其特点,QTL定位方法,QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述,并对今后QTL研究进行了展望。     

棉花数量性状遗传与QTL定位研究进展

棉花许多重要的性状多为数量性状。现代分子生物技术的发展为植物数量性状基因的定位、分离等研究提供了条件。从数量性状基因座(QTL)作图群体类型及其特点,QTL定位方法,QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述,并对今后QTL研究进行了展望。     

花生种子大小相关性状QTL定位研究进展

花生是我国重要的油料作物和经济作物,目前国内花生的产量远远不能满足消费者的所需,进一步提高花生单产是解决花生生产供不应求的重要途径。花生种子大小相关性状是花生的重要农艺性状,对提高花生单产至关重要。本文综述了植物种子大小的调控途径以及近年来花生分子标记、遗传图谱构建、种子大小相关性状QTL定位研究中取得的进展,探讨了目前花生种子大小相关性状研究中面临的挑战和机遇,对花生产量遗传改良进行了展望。     

利用改进的复合区间作图法和F1代群体进行杉木的QTL作图

区间作图和复合区间作图最先是为近交群体而设计的QTL作图方法，现已得到了广泛的应用。本文将它们应用于林木的F1代群体的QTL作图，称为改进的区间作图和复合区间作图法。该方法考虑了林木F1代1：1分离位点的信息，不同于通常的“拟测交”作图法。采用该方法，本文利用两个杉木无性系句容0号杉和柔叶杉的AFLP分子标记遗传连锁图谱对杉木的13个数量性状进行了QTL定位。当似然比统计量的阀值取为13．82(对应于LOD为3．0)时，在两张杉木遗传连锁图谱上，共搜索到了25个QTL。在句容0号无性系遗传连锁图谱上，有5个QTL分布在4个连锁群上。在柔叶杉的遗传连锁图谱上，有20个QTL分布在3个连锁群上，其中第6连锁群上集中了高达13个QTL。这一新的QTL作图方法在作图精度上有了较大的提高。文中所有的计算都是使用Mathematica软件编程完成的。     

玉米抗矮花叶病QTL定位

利用玉米自交系X178（抗）和B73（感）组配的F2群体（234个单株）,构建了包含249个SSR和AFLP标记位点的遗传连锁图谱,图谱全长1 659.3 cM,平均图距6.58 cM。采用人工接种法对216个F3家系在苗期、拔节期和抽雄期分别进行玉米矮花叶病的抗性鉴定。应用复合区间作图法分析抗病QTL与基因效应。结果表明,在3个发育阶段检测到的     

QTL Mapping of Important Agronomic Traits on Chromosomes Showing Marker Segregation Distortion in Interspecific Backcross Cotton Populations

[Objective] The purpose of this study was to map QTLs for yield, maturity, and fiber quality traits of cotton interspecific hybrid populations and to mine favorable alleles from the cotton genome for QTL fine mapping, gene cloning, and molecular marker-assisted selection. [Method] Four BC₁F₁ populations, E(E3), E(3E), (E3)E, and (3E)E, were developed by crossing sea island cotton 3-79 ("3") and upland cotton 'Emian 22' ("E"), and with "Emian 22" as the recurrent parent. BC1F2 populations derived from BC1F1 populations were phenotyped to allow mapping of QTLs for yield-, maturity-, and fiber quality-related traits on chromosomes showing segregation distortion. [Result] A normal distribution test indicated that six fiber quality-related traits, except for the micronaire value in E (E3) and the short fiber ratio in all populations, followed a normal distribution pattern; in contrast, earliness-related traits were not normally distributed in all populations, which suggests that genotype-environment interactions have strong effects on maturity-related traits. Using composite interval mapping, 47 QTLs were detected on three chromosomes (2, 16, and 18): 15 in (E3)E, 13 in (3E)E, 12 in E(E3), and 7 in E(3E), with the phenotypic variation explained (PVE) ranging from 8.8%–30.9%. A total of 27 fiber-related QTLs were discovered, with the PVE ranging from 9.0%–30.9%. Five yield-related QTLs (PVE = 8.8%–17.4%) and 13 maturity-related QTLs (PVE = 9.4%–19.4%) were also identified. [Conclusion] Comparison analysis showed that most QTLs in our study were consistent with the MetaQTL, including QTLs for boll weight, fiber length, fiber length uniformity, lint percentage, and micronaire value on chromosome 2; QTLs for fiber length, fiber strength, and fiber length uniformity on chromosome 16; and QTLs for boll weight, date of boll opening, fiber length, fiber strength, fiber length uniformity, and micronaire value on chromosome 18. Several detected QTLs in our study were not found in the MetaQTL, such as QTLs for date of boll opening and lint percentage on chromosome 16 and a QTL for the date from seedling to flowering stages on chromosome 18. These newly identified QTLs may provide novel insights for cotton QTL analysis.     

基于高密度遗传图谱的玉米籽粒性状QTL定位

籽粒大小及百粒重是决定玉米产量的重要因素。为解析籽粒性状遗传基础,本研究以玉米自交系黄早四(HZS)和Mo17为亲本,构建包含130个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的RIL群体。基于GBS(genotypingby-sequencing)技术获得的高密度多态性SNP(single nucleotide polymorphism)位点,构建了包含1262个Bin标记的高密度遗传图谱。采用完备区间作图法,对5个环境条件下的粒长、粒宽、百粒重、粒长/粒宽4个性状分别进行QTL(quantitative trait locus)定位,共检测到30个QTL。利用5个环境性状均值,共检测到11个QTL。其中粒长主效QTL qklen1、粒长/粒宽主效QTL qklw1在3个单环境条件下均被检测到,且定位在第1染色体相邻区域,物理位置分别为210~212 Mb、207~208 Mb,表型贡献率分别为22.60%和26.79%,被认为是控制玉米籽粒形状的主效位点。针对第1染色体207~212 Mb区间,采用成组法t检验,对黄早四(受体)和Mo17(供体)构建的BC3F1回交群体进行单标记分析。结果表明,在BC3F1群体中qklen1和qklw1同样具有显著的遗传效应。本研究结果不仅为分子标记辅助选择籽粒性状提供了实用标记,而且为主效基因的进一步精细定位和候选基因挖掘奠定了基础。     

基于RIL群体鉴定棉花抗黄萎病相关QTLs

【目的】鉴定出能够稳定表达的棉花抗黄萎病相关数量性状位点(Quantitative trait loci,QTLs)。【方法】以抗落叶型黄萎病棉花品种常抗棉和感黄萎病品种TM-1为亲本配制的111个重组自交系家系为作图群体,筛选出多态性简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)标记,并用于构建遗传图谱。用完备复合区间作图法对该群体在安阳大田、新疆重病地及病圃等多个环境下的黄萎病病情指数进行QTLs检测。【结果】构建了1张含有12个连锁群、40个标记、总长212.5 cM(厘摩)的遗传图谱。获得了6个与抗黄萎病基因相关的QTLs,对数优势比(Logarithm of the odd score,LOD)分布在2.51～5.55,贡献率最大为20.34%,最小为6.93%。其中,qVR-D05-1能够在安阳大田2015年7月15日和新疆南疆重病地2016年7月9日2个环境中检测到,贡献率分别为12.96%和20.34%。【结论】本研究得到的qVR-D05-1能够为定位出稳定的棉花抗黄萎病相关QTLs提供参考。     

Identification of QTLs Related to Verticillium Wilt Resistance Based on RIL Population

[Objective] The objective of this study was to identify the stable quantitative trait loci (QTLs) related to Verticillium wilt resistance in cotton. [Method] In this study, a population of 111 recombinant inbred lines (RILs) strains was developed by crossing a highly resistant parental line "Changkangmian" to Verticillium wilt and the susceptible parent TM-1. The complete composite interval mapping method was adopted to detect QTLs by Verticillium wilt disease index in multiple environmental conditions and periods in Anyang and Verticillium wilt affected areas of Xinjiang. Simple sequence repeat (SSR) markers of polymorphism were screened for genetic mapping. [Result] The genetic map was constructed by 40 simple sequence repeat (SSR) markers, consisted of 12 linkage groups with total length of 212.5 centimorgan (cM). A total of six QTLs related to the resistance to Verticillium wilt were obtained. The likelihood of odd (LOD) values ranged from 2.51 to 5.55. The maximum phenotypic variation explained (PVE) 20.34%, and the minimum PVE 6.93% were recorded. Among detected QTLs, qVR-D05-1 was detected in both Verticillium wilt affected fields in Anyang and Xinjiang in July 2015 and July 2016 with PVE of 12.96% and 20.34%, respectively. [Conclusion] This study can provide a potential reference for mapping stable QTLs related to resistance to Verticillium wilt.     

奶牛经济性状QTL作图研究现状

合理的资源群体、高密度的遗传标记图谱和科学的生物统计方法是奶牛数量性状座位作图研究的三个前提条件：奶牛资源群体的试验设计方法主要有父女设计和孙女设计以及美国等国家正在建立的F2设计;生物统计分析方法中多种分析模型应用和相关软件的开发为QTL作图提供了工具;DNA样品采集及基因型测定方法上有了一定的改进。到目前位置,已经检测到多个奶牛数量性状QTL,对这些已经检测到的QTL进行精细定位是今后研究的重点之一。     

QTL mapping of maize (Zea mays) stay-green traits and their relationship to yield

A maize genetic linkage map derived from 115 simple sequence repeat (SSR) markers was constructed from an F₂ population. The F₂ was generated from a cross between a stay-green inbred line (Q319) and a normal inbred line (Mo17). The map resolved 10 linkage groups and spanned 1431.0 cM in length with an average genetic distance of 12.44 cM between two neighbouring loci. A total of 14 quantitative trait loci (QTL) were detected for stay-green traits at different postflowering time intervals and identified by composite interval mapping. The respective QTL contribution to phenotypic variance ranged from 5.40% to 11.49%, with trait synergistic action from Q319. Moreover, maize stay-green traits were closely correlated to grain yield. Additional QTL analyses indicated that multiple intervals of stay-green QTL overlapped with yield QTL.     

陆地棉衣分差异群体产量及产量构成因素

 以衣分差异较大的陆地棉品种为材料,构建了包含188个F₂单株的作图群体,应用6111对SSR引物对亲本进行了分子标记筛选,结果仅获得了123个多态性位点,其中88个位点构建了总长为666.7 cM、平均距离为7.57 cM的遗传图谱,覆盖棉花基因组的14.9%。通过复合区间作图法对F₂单株和F_2∶3家系进行QTL检测,共鉴定出了18个控制产量及产量构成因素变异的QTLs,包括2个衣分QTLs、4个子棉产量QTLs、4个皮棉产量QTLs、2个衣指QTLs、3个单株铃数QTLs、2个铃重QTLs和1个子指QTL。 解释的表型变异分别为\{6.9%\}～16.9%、5.6%～16.2%、4.8%～15.6%、7.7%～13.3%、8.2%～11.6%、6.1%～7%和6.6%。不同QTLs在相同染色体区段上的成簇分布表明与产量性状相关的基因可能紧密连锁或一因多效。产量及产量构成因素QTLs的遗传方式主要以显性和超显性效应为主。检测到的主效QTLs可以用于棉花产量及产量构成因素的分子标记辅助选择。     

棉花品种资源群体结构与连锁不平衡分析

用基因组扫描的方法,利用棉花9个连锁群上的79个微卫星标记(Simple sequence repeat,SSR),对收集的204份陆地棉品种(系)组成的品种资源群体进行群体结构和连锁不平衡(Linkage disequilibrium,LD)分析.结果表明:本研究群体可划分为3个群体,其中两个群体分别由3个亚群体组成...     

水稻分蘖相关性状的QTL定位与分析

应用147个SSR标记,对水稻测序品种日本晴(Nipponbare以下简称Nipp) ×广陆矮4号(部分测序,以下简称GLA)的F2群体进行基因检测,构建了全长为1736.6cM、覆盖水稻基因组12条染色体的连锁图,采用QTLCart1.7 统计软件对水稻分蘖相关性状如分蘖数、穗数、有效分蘖数、分蘖率等4个性状的基因座位进行定位分析,检测到5个主效果基因和17个微效基因,同时结合基因组研究的最新成果,对7个与标记间遗传距离为0(QTL POS=0)的QTLs进行生物信息学的分析,尝试用QTL定位预测基因的功能。