基于西双版纳黄瓜的遗传图谱构建 及其重要农艺性状QTL定位分析

【目的】以西双版纳黄瓜与北京截头黄瓜为亲本构建的F9重组自交系群体为作图材料进行遗传图谱的构建,并对叶绿素含量、果实大小、侧枝多少及其第一分枝节位等重要农艺性状进行QTL定位分析,为黄瓜品种的选育及高产、稳产育种提供有益参考和帮助。【方法】以北京截头黄瓜与西双版纳黄瓜为亲本杂交得到F1,之后按单粒传方式得到含有124个F9重组自交系（RILs）群体。以该F9重组自交系（RILs）群体为作图群体,以995对SSR标记为筛选引物,采用joinmap4.0软件进行遗传图谱的构建。并利用构建的遗传图谱,采用WinQTLcart2.5软件复合区间作图法,结合统计的叶片叶绿素含量,商品瓜的瓜长、瓜粗,种瓜的瓜长、瓜粗、瓜把,以及侧枝数、第一分枝节位等相关的共12个黄瓜重要农艺性状的QTL位点进行检测。【结果】构建了含有7个连锁群,137个SSR标记的遗传图谱,图谱总长591.2 cM,平均图距为4.3 cM;共检测到与12个黄瓜农艺性状相关的QTL位点29个,分布在第1、2、3、4、6、7染色体上。其中,叶绿素性状相关的QTL有6个,商品瓜性状相关的QTL有7个,种瓜性状相关的QTL有9个,侧枝性状相关的QTL有7个,单个QTL位点的可解释的表型变异范围为5.30%-19.24%。Ldr4.2的贡献率最小,为5.30%,Lbn1.2的贡献率最大,为19.24%。【结论】构建了西双版纳黄瓜RIL群体遗传图谱,并对叶片叶绿素含量、果实及侧枝等相关的12个农艺性状进行了QTL定位分析,共获得29个相关QTL。     

水稻主要农艺性状的QTL分析

【目的】通过对水稻Oryza sativa主要农艺性状的遗传研究,挖掘优异主效QTL,为利用分子标记辅助选择进行高产、优质育种提供理论基础.【方法】以粳稻品系中野1211与籼稻品系中大304构建的重组自交系群体188个家系为试验材料,利用该重组自交系群体构建的含有142个SSR标记分子连锁图,采用区间作图法对抽穗期、单株有效穗数、株高、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、穗着粒密度、粒长、粒宽、粒形、千粒质量和单株质量13个主要农艺性状进行早、晚季的全基因组QTL定位.【结果和结论】除株高没有检测到相关的QTL之外,其余的每个性状检测到的QTL数目为2~15个.12个性状共检测到73个QTL,分布于水稻的12条染色体上,其中仅在早季能检测到的有34个,仅在晚季能检测到的有23个,两季都能检测到的只有16个.单个QTL的贡献率在5.3%~28.4%之间,其中超过20%以上的有10个.检测到的新位点为12个.早晚两季在多数染色体的多处区段上均检测到多个紧密连锁的QTL.检测到的12个新位点为水稻主要农艺性状的QTL定位增加了新的遗传信息,重复检测到的16个QTL可用于水稻分子标记辅助育种.     

水稻程氏指数相关性状QTL分析

以Sasanishiki(粳)/Habataki(籼)//Sasanishiki(粳)///Sasanishiki(粳)衍生的85个回交重组自交系群体为试验材料,利用程氏指数判定各株系的籼粳属性,并结合236个RFLP标记图谱分析,结果表明:该重组自交系中典籼2份,约占2.4%;偏籼22份,占25.9%;偏粳48份,占56.5%;典粳13份,占15.3%。利用完备区间作图(ICIM)法对程式指数性状进行数量性状位点(QTL)分析,共检测到10个与程氏指数相关QTL,分布在第1,2,3,4,6,12号染色体上,LOD值为2.61~19.17,单一位点贡献率为5.8%~46.8%,其中共有6个QTL的贡献率超过15.0%。     

水稻粒形性状的QTL分析

为了促进水稻粒形性状分子标记辅助选择育种研究,以籼稻二九南和粳稻龙稻5号杂交衍生的重组自交系群体为材料,对粒长、粒宽和粒厚3个粒形性状进行数量性状基因定位(Quantitative trait loci,QTL)分析。结果表明:采用完备区间作图法(ICIM),共检测到7个控制粒形性状的QTL,包括3个粒宽QTL,4个粒厚QTL,它们分布于第2、3、5、11和12号染色体上,其中4个主效QTL包括1个控制粒宽的qGW5a和3个控制粒厚的qGT2a、qGT11a以及qGT12a,但未检测到控制粒长的QTL位点。进一步分析表明,3个控制粒宽性状的QTL能解释28.44%的表型贡献率,单个表型贡献率为6.61%~13.81%;而4个控制粒厚性状的QTL能解释17.53%的表型贡献率,单个表型贡献率为7.32%~15.30%。     

水稻穗长和有效穗数的QTL定位分析

水稻的穗长和有效穗数与产量有着密切的关系。本试验以籼稻品系中的V20B为母本,爪哇稻品系中的CPSLO17为父本杂交,经单粒传法构建重组自交系(RIL)为作图群体,对水稻穗长和有效穗数2个穗部性状进行QTL定位及分析。利用SLAF标签构建的高密度遗传图谱,结合定位软件Map QTL5进行区间作图,阈值设为3.9,在3条染色体上共检测到7个QTL,其中5个控制穗长QTL(q PL1-1、q PL1-2、q PL6-1、q PL6-2、q PL6-3)分别位于第1、第6号染色体上,QTL的贡献率分别为6.41%、22.22%、6.15%、12.24%、13.01%,增效位点主要来自于CPSLO17,且q PL1-1为一个新的QTL;2个控制有效穗数QTLs(q PN1、q PN4)分别位于第1、第4号染色体上,QTL的贡献率分别为13.15%、8.18%,且增效位点来自于亲本V20B。这些位点的标记为进一步克隆穗长和有效穗数QTL及分子标记辅助选择奠定理论基础。     

黄瓜单性结实性状遗传与QTL定位

【目的】单性结实性是影响设施黄瓜产量和品质的重要性状。深入解析黄瓜单性结实性状遗传规律并对其进行QTL定位,有助于提高设施专用黄瓜品种育种效率。【方法】以强单性结实自交系‘6457’和弱单性结实自交系‘6426’构建的重组自交系F2:8为材料,基于3年表型数据,采用黄瓜基因组测序SSR分子标记构建黄瓜遗传连锁图谱,结合QTL-Seq分析,对黄瓜单性结实性进行QTL定位。【结果】黄瓜单性结实性状符合数量遗传特征。利用SSR标记构建了1张包含11个连锁群的遗传图谱,覆盖基因组555.0 cM,平均图距为6.8 cM。2016—2018年春季在3号染色体上均检测到1个与黄瓜单性结实性相关的QTL位点,位于标记SSR19430和SSR15419之间(3.33—5.57 Mb),遗传距离6.6 cM,贡献率分别为11%、12.5%和6.3%。进一步进行QTL-Seq分析,发现4个与黄瓜单性结实性相关的QTL,分别位于1号(4.38—11.00 Mb)、3号(2.24—10.66 Mb)、6号(15.67—17.93 Mb,26.33—27.49 Mb)染色体上。其中在3号染色体上检测到的QTL与Map QTL所得的QTL区间重叠。推测Csa3G047740、Csa3G073810、Csa3G043910和Csa6G362930为与黄瓜单性结实性状相关的候选基因。【结论】分别在1、3、6号染色体上检测到4个与黄瓜单性结实性相关的QTL位点,其中3号染色体上的QTL年度间稳定,贡献率较高。     

水稻抽穗期 QTLs 的检测及上位性和环境互作效应分析

利用所构建的Lemont?特青重组自交系 (RIL)，采用混合线性模型和复合区间作图法，对不同季节获得的水稻抽穗期性状进行 QTL 定位及上位性和环境互作效应分析。检测到 3 个控制抽穗期的 QTL，分别位于 3、7 和 11 号染色体上，共解释 18.86% 的遗传变异，单个 QTL 的表型贡献率为 2.95%?10.56%，其中 qHD7-1 与环境存在显著互作，贡献率为2.18%；另检测到 9 对具有上位性效应显的互作位点。本研究表明上位性效应对水稻抽穗期具有重要的作用，抽穗期的一些QTL对环境敏感，在实际育种上应利用在不同环境稳定检测到的 QTL 进行分子标记辅助选择。     

水稻发芽期和芽期耐冷性QTL定位

由耐冷品种空育131为母本、冷敏品种小白粳子为父本构建含有195个株系的重组自交系群体为材料,以发芽期相对发芽率、发芽势、平均发芽天数、发芽系数及芽期成苗率和耐冷级别为鉴定指标,结合527个Bin标记,使用QTL Icimapping 4.2进行水稻发芽期和芽期耐冷性QTL定位。结果表明,检测到7个与发芽期耐冷性相关QTL位点,分别位于第1、2、3、6、7、11号染色体上,表型贡献率为4.25(qAGD2)～8.30(q RGR3)。检测到3个与芽期耐冷性相关QTL位点,位于第3、7号染色体上,表型贡献率为5.82%(qCTL3)～8.38%(qSSR7),其中qSSR7在成苗率和耐冷级别两指标均被检测到。此外,还检测到4对上位性位点,其中1对与发芽期耐冷性相关,表型贡献率为14.26%,另有3对与芽期耐冷性相关,表型贡献率分别为4.52%～17.04%。研究为寒地粳稻耐冷遗传基础解析提供参考。     

水稻功能叶相关性状的遗传分析

利用由小穗小粒型水稻Milyang 46和大穗大粒型FJCD建立的一个包含130个家系F10的重组自交系,测定福建省武夷山和莆田环境下籽粒灌浆期功能叶性状,并进行QTL定位及环境互作分析.结果表明,2种环境下共检测到35个加性QTL,位于1、2、5、6、7、11、12号染色体上,表型变异贡献率为0.66%-56.75%;检测到12个位点存在显著的加性×环境互作效应,位于1、2、6、11号染色体上,表型变异贡献率为1.45%-12.05%;莆田环境下,检测到7对加加上位性QTL位点,表型变异贡献率为0-15.64%.     

盐胁迫下调控小麦苗期性状的QTL分析

【目的】定位盐胁迫下调控小麦苗期性状的QTL位点,为分子标记辅助选择小麦耐盐性状提供基因位点和连锁标记。【方法】以小偃54×京411重组自交系群体为材料,在盐胁迫条件下检测调控小麦苗期MRL、     RDW、SDW和TDW及其相对性状的QTL位点。【结果】共检测到调控小麦苗期4个性状及其相对性状的25个QTL位点,分布在1A、2A、2D、3A、4A、4B、5B、5D、6B、7A和7B共11条染色体上,贡献率在4.4%-25.5%。其中有15个QTL位点成簇分布于3A、4A、4B、5B、5D染色体的5个遗传区间,其余10个QTL位点各自分布于不同的染色体区段。检测到的5个贡献率大于10%的位点分别位于3A染色体的Xgwm497.1-Xcfa2193和4A染色体的Xbarc78-Xgwm350.1。【结论】多数调控小麦耐盐性的QTL位点成簇分布于3A、4A、4B、5B和5D染色体上,3A染色体的Xgwm497.1-Xcfa2193和4A染色体的Xbarc78-Xgwm350.1携带所有5个贡献率在10%以上的QTL位点。     

水稻抽穗期QTLs的检测及上位性和环境互作效应

利用所构建的Lemont×特青重组自交系(RIL),采用混合线性模型和复合区间作图法,对不同季节获得的水稻抽穗期QTL进行定位及上位性和环境互作效应分析.检测到3个控制抽穗期的QTL,分别位于第3、7和11号染色体上,共解释18.86%的遗传变异,单个QTL的表型贡献率为2.95%~10.56%,其中qHD7-1与环境存在显著互作,贡献率为2.18%;另检测到9对具有上位性效应的互作位点.     

利用籼粳交BIL群体定位水稻谷粒长宽比QTL

本研究以122个南粳35/N22//南粳35构建的回交重组自交系(BIL)群体为材料,通过两年重复试验,利用Win QTLcart2.5和QTLNetwork2.0软件对控制水稻谷粒长宽比的数量性状基因位点(QTL)进行定位分析。利用Win QTLcart2.5共检测到5个控制谷粒长宽比的QTLs,分别位于第1、4、5、7和12染色体上,单个QTL对表型的贡献率为8.80%~18.83%。利用QTLNetwork2.0共检测到4个QTLs,贡献率为7.36%~16.05%,除q LWR-1未被检测到外,其余QTLs与Win QTLcart2.5检测结果吻合,除q LWR-4外,谷粒长宽比增效基因均来自长粒型水稻品种N22;此外还检测到3对上位性QTLs,贡献率为1.12%~4.97%。     

大豆形态性状的QTL分析

大豆的多数农艺性状均为重要的数量性状,对大豆的数量性状进行基因定位具有重要的研究和应用价值.以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本,东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:14代重组自交系的154个株系为试验材料.164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增,并构建遗传图谱.对亲本间表现多态的8个农艺性状进行了调查及QTL分析.结果表明,9个农艺性状共检出25个QTLs,每个性状的QTLs检出个数1～10个不等,平均每个性状检测出3.1个.与国内外对应农艺性状QTL检测结果相比,多个性状的QTL位点均一致,说明QT检测准确率较高,可以进一步用于分子辅助育种.     

水稻糙米蛋白质和粗脂肪含量的QTLs分析

蛋白质和粗脂肪含量是评价稻米营养品质的重要指标,控制水稻(Oryza sativa L.)糙米蛋白质及脂肪含量的基因位点是数量性状,检测水稻糙米蛋白质及脂肪含量的数量性状位点(QTL)对于水稻品质遗传育种具有重要的意义.通过明恢63和优质泰国香米KDML105两个籼稻品种为亲本杂交的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)群体构建了包含113个简单重复序列标记(SSR)的遗传连锁图谱,对2009、2010年群体的蛋白质和粗脂肪含量进行了QTL定位.2009年检测到5个QTLJs,其中蛋白质含量检测到2个QTLs,单个QTL贡献率分为别为5.44％和5.52％;粗脂肪含量检测到3个QTLs,单个QTL贡献率为5.42％ ～7.30％.2010年蛋白质含量检测到3个QTLs,单个QTL可解释表型变异为6.24％～20.75％;未检测到粗脂肪含量QTL.此外,还检测到14对粗脂肪含量和8对蛋白质含量的上位性QTLs.     

TD70/Kasalath RIL群体定位水稻穗部主要性状的QTL(英文)

利用穗部性状存在明显差异的粳稻TD70和籼稻品种Kasalath杂交,经单粒传法获得的240个重组自交系(RIL)为作图群体,分别于2010和2011年对穗长每穗总粒数和着粒密度进行鉴定,用完备区间作图法,以均匀分布于12条染色体的141个SSR标记对粒型性状进行QTL检测结果表明,共检测到3个性状的QTL23个,其中控制穗长的5个QTL每穗总粒数的8个QTL着粒密度的10个QTL,分布在第2、3、4、6、7、8、9和10染色体上,LOD值范围为2.5~9.3,单个QTL的贡献率介于4.0%~20.8%之间第2染色体的RM5699-RM424第3染色体的RM489-RM1278第4染色体的RM3367-RM1018和第6染色体的RM3343-RM412区间,都检测到同时影响每穗总粒数着粒密度的QTL,2年均被检测到的QTL共有6个QTL,分别是控制穗长的qPL3每穗总粒数的qTSP4、qTSP6-2、qTSP7着粒密度的qGD3-2、qGD7其中qPL3qTSP6-2qGD3-2和qGD7为主效QTL除穗长性状5个位点均有报道外,其余2个性状中均发现新的位点,共有16个QTL可能是新的位点,单个QTL贡献率为4.0%~9.5%本研究为进一步精细定位或克隆这些粒型QTL奠定了基础。     

四倍体小麦产量相关性状QTL的定位与分析

利用来自以色列Gitit的野生二粒小麦(编号:G18-16)与来自欧洲的四倍体栽培小麦Langdon(Ldn)杂交构建的重组自交系F6代152个家系,种植于黔中,进行了主穗重、主穗籽粒重、千粒重、籽粒长、宽和厚等数量性状基因位点(QTL)分析,共检测到16个与产量性状相关的QTL,LOD值为2.1~4.4,贡献率为7.4~39.4%。QTL在染色体上的分布分别为:1B染色体上有两个与主穗重有关;5A和7B上各有一个与主穗籽粒重有关;1A和4B上各有一个与千粒重有关;2A、3A、4B和5A上共有五个与籽粒长有关;5A和7A上三个与籽粒宽有关;5A上两个与籽粒厚有关。获得的QTL可用于分子辅助育种改良现代栽培小麦。     

绿豆遗传连锁图谱加密及生育期相关性状的QTL定位

生育期是决定绿豆熟性的重要农艺性状,对其产量形成有重要的影响。以VC2917×鹦哥绿绿豆RIL群体为材料,筛选SSR引物,并利用QTL IciMaping V4.0软件对现有绿豆遗传连锁图谱进行补充;利用复合区间作图法,通过1点3年大田试验对生育期相关性状进行QTL定位。结果表明,2个亲本间共筛选出了20对新的多态性引物,分布在除LG4、LG9外的其余9个连锁群上,连锁群总长由原来的1 010.18 cM增加至1417.29 cM,平均图距由原来的3.37 cM增加至4.26 cM。在新的遗传连锁图上共检测到15个生育期性状QTL位点,分布在LG1、LG2、LG6、LG9、LG11,其中LG6上分布最多,检测到5个QTL位点,LG9上分布最少,检测到1个QTL位点,LG1、LG6、LG11各检测到4、2、3个QTL位点。分枝期、始花期、始花期-分枝期、开花期-分枝期QTL位点各1个,贡献率在5.95%～11.61%之间;三叶期、开花期QTL位点各2个,贡献率在10.29%～51.30%;出苗期QTL位点3个,贡献率在6.97%～63.85%之间;成熟期QTL位点4个,贡献率在6.19%...     

基于性状和分子标记的高丹草近等基因系的分离研究

【目的】以株高等表型性状和分子标记为基础,从高粱×苏丹草的F6:7重组自交系群体中分离株高、叶片数2个性状及对这2个性状有效应的分子标记的近等基因系,为精确定位性状的QTL及分析QTL的作用提供有用的遗传材料。【方法】利用高粱314A×棕壳苏丹草的F2:3遗传作图群体的后代材料建立重组自交系群体F6:7,对株高、叶片数2个性状,采用基于性状和基于分子标记的近等基因系分离法,分别找出差异显著的株系和杂合的株系。将2种方法找出的共同株系再进行SSR标记,剔除杂合株,其余2种纯合子基因型即为该性状的近等基因系(NIL)。【结果】在重组自交系RIL-105和RIL-85家系内分别分离出了株高和叶片数的近等基因系。在重组自交系RIL-127家系内分离出了互作位点umc1714—umc2247的近等基因系。【结论】利用分离得到的这些近等基因系可进一步精确定位性状的QTL位点和分离QTL位点及对互作位点(上位性)的遗传效应进行分析。     

玉米株高和穗位高的QTL定位

利用以玉米自交系T319与9406为亲本构建的242个重组自交系(F8),对玉米株高和穗位高进行QTL(数量性状基因座位)分析,在第1、2、3、5、7、10染色体定位到6个株高QTL,位于umc2228与bnlg2295、bnlg1609与bnlg1350、bnlg210与umc1045,可解释表型变异率12.13%、13.00%、11.58%,为株高主效QTL;在第1、10染色体上检测到2个穗位高主效QTL,位于umc2228-bnlg2295、bnlg210与umc1045,可解释表型变异率10.73%、16.92%。位于umc2228-bnlg2295、bnlg210-umc1045的区域为株高和穗位高的一致主效QTL区间,这些位点的标记可进行株高和穗位高的株型改良分子标记辅助选择。     

利用重组自交系群体定位不同温度条件下玉米种子发芽性状的QTL

以基于豫82×沈137和豫537A×沈137构建的2个重组自交系群体的420个家系为材料,借助SNP分子标记遗传连锁图谱,利用复合区间作图法定位了发芽率(GP)、发芽势(GE)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)、苗长(SL)、幼苗干质量(SDW)、根干质量(RDW)7个种子发芽相关性状的QTL。结果表明,基于豫82×沈137的重组自交系群体检测到24个QTLs,分布在1、2、3、5、6、7、10染色体上,单个QTL解释性状遗传变异的5.61%~11.01%;基于豫537A×沈137的重组自交系群体检测到40个QTLs,分布在除第2染色体外的其余9条染色体上,单个QTL解释性状遗传变异的5.39%~11.92%。通过元分析方法将64个原初QTLs中的25个(39.1%)整合进6个mQTLs,分别分布于第3、5、7、10染色体上,每个mQTL平均包含4.17个QTLs,分别参与2~4个性状的调控,其中,mQTL3-2包含了7个QTLs,参与对VI、SDW、RDW、GE等4个性状的调控。确定了位于6个mQTLs对应标记区间的35个候选基因,主要参与种子萌发、氧化还原代谢途径、信号传导、逆境抵御等生物学过程。