陆地棉高品质品系纤维品质性状QTL的分子标记及定位

为进一步挖掘利用高品质品系NM03102的优异纤维品质性状的基因,利用陆地棉鲁棉研21作为母本、NM03102为父本构建了F2和F2∶3分离群体。通过7892对SSR引物对亲本进行筛选,获得222对多态性引物,进一步对195个F2群体单株分析得到242个标记位点。其中,182个标记位点连锁构建37个连锁群,共覆盖1661.6 cM,每个连锁群平均包含4.9个标记位点,标记间平均相距9.1 cM,其中35个连锁群被定位到了20条染色体上。利用F2和F2∶3纤维品质数据,通过复合区间作图法,共检测到20个纤维品质性状QTL。其中,1个纤维强度的QTL和1个纤维整齐度的QTL与已有的报道一致,1个纤维强度的QTL和1个麦克隆值的QTL在两世代中稳定存在,这为标记辅助选择奠定了基础。     

大豆重组自交系群体NJRIKY遗传图谱的加密及其应用效果

作物基因组研究,包括基因或数量性状位点(QTL)定位、图位克隆以及物理图谱构建等,首先必须建立具有丰富标记信息的高密度遗传连锁图谱。由科丰1号和南农1138-2杂交组合衍生的重组自交系群体NJRIKY已经构建了4张大豆遗传连锁图谱,但由于遗传信息和标记数目不够充分,在基因和QTL作图时仍然存在精确度和准确度问题。为增加NJRIKY图谱密度,本研究在967对SSR引物中获得了401个多态性SSR标记。结合其他分子数据,使用作图软件Mapmaker/Exp3.0b,获得一张含有553个遗传标记,25个连锁群,总长2071.6cM,平均图距3.70cM的新遗传连锁图谱,其中SSR标记316个,RFLP标记197个,EST标记39个,形态标记1个。连锁群上大于20cM的标记间隔由原来42个减少到2个。原图谱的3个SMV抗性基因定位于D1b连锁群末端的开放区间上且仅与一个RFLP标记连锁,利用加密图谱对Rsc-3、Rsc-7、Rsc-9、Rsc-13、Rsa、Rn1和Rn3等7个SMV抗性基因重定位,全部位于D1b连锁群,与相邻分子标记距离均小于6cM,其中Rsc-9、Rn1、Rsa的距离小于1cM,Rsc-13与EST标记GMKF168a共分离。对本群体农艺性状进行QTL重定位,获得8个性状相关的42个主效QTL,其中20个QTL遗传贡献率大于10%,与原图谱比较,新定位的各QTL的标记区间明显缩短,与相邻标记的连锁更加紧密。     

陆地棉品种抗黄萎病性状的分子标记及其辅助选择效果

利用综合性状优良、适应性广、抗黄萎病的鲁棉研22号与渐渗了海岛棉优异纤维基因的鲁原343组配杂交组合,对F2∶3家系在不同发病时期进行黄萎病鉴定,并以SSR标记对抗黄萎病性状进行定位分析.在棉花发病相对较轻的7月份检测到1个位点(qVWR-16-1a)与抗黄萎病有关;在发病较重的8月份,检测到3个QTLs位点与抗黄萎病有关,其中1个QTL(qVWR-16-1b)与7月份检测到的位点qVWR-16-1a为同一位点,能解释的表型变异为10.27%,与NAU751连锁较紧密,另外2个与BNL1395和BNL3590连锁较紧密的位点qVWR-16-2b、qVWR-2-1b,能解释的表型变异分别为10.8%和13.78%.利用检测到的与3个QTL位点连锁较紧密的SSR标记对杂交后代辅助鉴定,发现标记NAU751和BNL1395的抗性基因型均能显著增加后代的黄萎病抗性,两个标记的抗性基因型聚合后,后代抗性水平提高极显著.分子标记辅助抗病选择应用于优异纤维渐渗系杂交后代的鉴定中,可以培育出既优质又抗病的棉花新品种.     

基因信息在标记辅助轮回选择中的作用：一种模拟评价

人们期望基因组学和后基因组学能揭示大多数植物QTL。事先知道QTL位点就能在标记辅助轮回选择中进行应用。本文的研究目的一是弄清事先知道QTL位点是否在标记辅助轮回选择中具有优势；二是弄清事先了解与QTL连锁标记相对的QTL本身是否在标记辅助轮回选择中具有优势。     

谷子SSR标记与光周期敏感性的关联分析

对光周期敏感是导致谷子生态适应性狭窄、生产上缺少跨区大品种的重要原因,鉴定谷子光周期敏感性相关联QTL位点是进一步揭示敏感形成遗传机制的基础。首先在长日照地区(河南省洛阳市)和短日照地区(海南省乐东县)对45份谷子品种进行抽穗期表型性状调查,并根据两地的抽穗期差异计算出光周期敏感值,最后进行SSR标记与光周期敏感性的关联分析。结果表明,40个SSR标记在45个谷子品种中共检测到150个等位基因,平均每个引物有3. 75个等位基因,其中引物b200和b124的等位基因数目最多,均为6个。利用SSR标记对45份谷子材料进行群体遗传结构分析得到最佳K值为3,即将其划分为3个亚群:其中第1亚群有5个品种,第2亚群有16个品种,第3亚群有21个品种,而剩下的3个品种则不能划分到任何一组,成为混合群。连锁不平衡分析表明,40个SSR标记间不存在明显的连锁不平衡结构。SSR标记与光周期敏感性的关联分析检测到b200(SSR8)和b127(SSR35) 2个位点与光周期敏感性关联(P 0. 05)。     

基于SSR分子标记的高丹草遗传图谱构建及相关性状QTL定位

本试验以散穗高粱和红壳苏丹草为亲本,以其杂种F2代的170个分离单株为作图群体,利用SSR分子标记技术和Join Map 3.0作图软件构建高丹草遗传连锁图谱,并在此基础上对分蘖数、株高、氢氰酸含量等8个相关性状进行QTL定位。结果表明:从120对SSR引物中共筛选出50对多态性引物,利用这些引物对作图群体各单株进行PCR扩增,共获得226个多态性标记,平均扩增标记为4.5个/引物。构建出一张由10个连锁群组成的高丹草SSR分子遗传图谱,含181个SSR标记,图谱总长803.13 cM。各连锁群长度在5.8~152.3 cM之间,标记间平均距离4.38 cM,图谱密度较高。在构建图谱的基础上,对高丹草8个相关性状进行QTL定位,共获得17个QTLs,其中控制茎粗的QTL 4个,控制叶宽的QTL 3个,控制叶片数、叶长、分蘖数和穗长的QTL各2个;控制株高和氢氰酸含量的QTL各1个。这些QTL位点分布于高丹草SSR遗传连锁图谱的其中8个连锁群上,其遗传贡献率的范围为12.5%~25.6%。本研究可为进一步开展高丹草重要性状基因的精细定位、图位克隆、功能分析,以及分子标记辅助育种提供理论指导。     

小麦纹枯病抗源的遗传多样性及抗性基因位点SSR标记分析

为揭示小麦纹枯病抗源的遗传多样性,发掘优异的抗性种质,利用沟带接种法对前期筛选出的88份抗性种质进行了3年田间抗性鉴定,鉴定出抗或中抗纹枯病的小麦种质32份。利用分布于全基因组的SSR标记对这些抗源进行了遗传多样性分析,59个SSR标记共检测到308个等位变异,每个标记可以检测到2~13个等位基因,平均5.2个;多态性信息含量(PIC)的变异范围为0.12~0.89,平均为0.61,表明材料的遗传丰富度较高。根据聚类分析和主成分(PCA)分析,32份小麦纹枯病抗源按照遗传相似系数可划分为2个组群,国外引进品种和国内改良品种聚为一类,国内农家品种聚为一类,并且与地理分布特征相符。利用与纹枯病抗性QTL紧密连锁的14个SSR标记对32份抗源进行基因型分析,发现与抗性QTL连锁的2BS上的Xwmc154和7DS上的Xbarc126普遍存在,可用于分子标记辅助选择。在武农148、陕983、陕农78、Coker 983、H-Line、Mason和Compair中仅检测到一个已报道的抗病QTL,而在Tyalt中没有检测到已知抗病QTL,这些材料有可能携带新的纹枯病抗性基因/QTL,可以在育种中加以利用。     

短季棉早熟性的分子标记及QTL定位

以两个陆地棉品种中棉所36×TM-1的207个F2单株为作图群体,筛选出73个多态性引物,25个SSR标记、35个RAPD标记和13个SRAP标记,构建了第一张以研究短季棉为主的包含43个标记,标记间的最小遗传距离为11.8 cM,最大遗传距离为48.9 cM,总长1174.0 cM的遗传连锁图谱,覆盖棉花基因组总长度的23.48%。检测到与短季棉早熟性状相关的12个QTLs,其中有8个QTLs呈簇分布在LG1连锁群上,找到对表型变异的贡献率在30%以上与全生育期、霜前花率和开花期有关的QTL各1个。     

大豆育种群体中Satt 481分子标记与缺铁失绿抗性相关

大豆育种学家已经采用传统的育种方法改良了缺铁失绿（IDC）抗性，然而许多IDC抗性品种的产量都低于IDC敏感品种。环境在IDC抗性表达方面的重要性阻碍了IDC抗性育种进展。不依赖于环境的选择策略，如标记辅助选择可能会提高育种效率。本文旨在研究以前报道的位于控制IDC抗性数量性状位点的SSR标记是否与育种群体的IDC抗性有关。本试验在衣阿华检测了与8个控制IDC抗性QTL遗传连锁的108个SSR标记。本研究所用育种群体是由Pioneer9254与A97—770012的组合建立的。     

一张含有315个SSR和40个AFLP标记的大豆分子遗传图的整合

本研究是基于“锚定SSR标记”作图策略,利用2个F2群体,选用592对SSR引物,对宛煜嵩等利用重组自交系群体Jinf构建的含有227个SSR标记的图谱的基础上进行整合。整合后的大豆分子遗传图包含315个SSR标记和40个AFLP标记,总图距为1951.7cM,相邻标记间的平均图距为5.48cM。整合后的遗传连锁图归属20个连锁群对应于大豆20条染色体,连锁群长度范围从40.8cM到184.4cM,标记数范围从11到41个。整合后的图谱新增加了87个SSR标记,其中A2、C1、C2、D1b和G连锁群有较多的标记增加。整合后的大豆分子遗传图谱中的标记顺序比原图谱与“公共图谱”有更好的线性符合度。本文还进一步对两种类型的作图群体的配合和不同作图软件的选用等问题进行了比较和深入的讨论。     

一个新的白菜苗期TuMV-C4抗性主效QTL定位及连锁分子标记开发

为寻找与TuMV抗性基因紧密连锁的分子标记,选用高抗病毒病大白菜自交系91-112和高感病毒病自交系T12-19以及由二者为双亲构建的包含100个株系的DH群体为材料,通过SSR和InDel标记的遗传分析,在A09上定位了一个新的与大白菜苗期TuMV-C4抗性相关的主效QTL位点BrTuA09。在此基础上,针对该QTL位点所在的标记区间,根据作图群体双亲的重测序结果,设计合成27对引物,其中11个InDel在双亲间具有多态性,且条带单一、扩增稳定;连锁分析发现,11个InDel标记均被定位在A09连锁群上BrTuA09的置信区间。利用BC1群体进行标记验证发现,这些标记对高抗单株选择的准确率均达到78%以上,可应用于分子标记辅助选择,为大白菜TuMV抗病分子育种奠定了良好的基础。     

利用AFLP Brassica-SSR标记构建萝卜分子连锁图

利用中国萝卜“黄河红丸”和日本萝卜“打木源助”间的F1杂种群体，根据AFLP标记、Brassica衍生的SSR标记和自交不亲和性的特定SLG标记构建成了萝卜的分子连锁图。供试38组AFLP、60组SSR和1组SIG引物时，共发现了328个多态型；241个基因位点（221个AFLP，19个SSR和1个SLG）处于由9组主要连锁群和2组小连锁群构成的并且全长为675．8cM的连锁图中。在第2连锁群中发现了自交不亲和性基因（S-基因位点）。     

稻米直链淀粉含量基因座位的分子标记定位

以直链淀粉含量(AC)中等的CT9993和泰国优质的香软米KDML105杂交产生的152个重组近交系 (RIL)为材料, 构建了含83个RFLP、 69个AFLP和15个微卫星(SSLP)标记的分子标记连锁图 , 标记间平均距离为12.98 cM。 应用该连锁图对控制稻米AC的基因座位(QTL)进行了分析 。 结果表明： 稻米AC主要受两个主效QTL和5个微效QTL的共同控制     

棉花枯萎病抗性的QTL定位

棉花抗病育种是棉花遗传改良的重要内容.本研究以高抗枯萎病的陆地棉品系(Gossypium hirsutum L.)98134和海岛棉(Gossypium barbadence L.)感病品种新海14号为亲本,构建98134×新海14的F2及F2:3分离群体.运用SSR标记构建连锁图谱,用复合区间作图法对F2:3家系的病情指数(RD进行基因组QTL扫描,共检测到4个与棉花枯萎病相关QTL效应,分别位于3、15、23和26连锁群上.经标记值分析,该QTL能解释高值亲本的增效作用,分别解释F2:3家系变异的12.4%、20.96%、4.7%和11.9%.本研究为分子标记辅助选择抗枯萎病棉花育种提供了重要理论依据.     

石斛属植物SSR分子标记的研究进展

笔者综述了SSR分子标记在国内石斛属植物中遗传多样性分析、亲缘关系比较、指纹图谱和遗传连锁图谱构建、品种鉴定、种质纯度鉴定等方面的应用进展,从开发范围、开发深度与标准化应用3个方面分析了目前SSR分子标记在石斛属植物研究中存在的主要问题,并提出后期SSR分子标记开发应针对更多石斛属下组别和品种,结合最新三代测序技术挖掘性状关联标记,制定品种鉴定的国家或行业统一标准,以期为该标记在石斛属植物中的深入应用提供更多参考。     

玉米F2群体分子标记偏分离的遗传分析

以优良玉米(Zea mays L.)自交系抗感杂交组合（R15×掖478）的F2群体为材料,构建了239个分子标记(包括151个SSR标记和88个AFLP标记)的玉米分子连锁图,覆盖全基因组3 463.5 cM,相邻标记间的平均间距为14.5 cM。在239个标记中,16个SSR标记和9个AFLP标记表现偏分离(P<0.05)。在4条不同的染色体上发现5个偏分离的     

应用SSR标记构建高油玉米籽粒含油量的QTL图谱

高油玉米越来越受到人们的关注。本试验研究了北京高油种质（BHO）籽粒含油量的QTL及其遗传效应。我们将源于高油群体（BHO Cycle 13）的高油自交系By804与一个重要常规自交系杂交，构建了包含450个个体的F2群体。用核磁共振（NMR）测定F2或F3种子的单粒含油量。选用150个共显性SSR标记构建长1759．1cM、平均问隔11．65cM的遗传连锁图。共构建了20个与籽粒含油量有关的QTL图谱，LOD临介值为3．54。在F2和F，种子中同时检测到的有6个QTL，占总图谱QTL的30％，而另外14个QTL则是在单个子代中检测出的。单个QTL占表型变异比例的幅度为2．31—17．51％。     

黄瓜种子长度的遗传分析及分子标记

为了今后正确制定籽用黄瓜育种方案和有效地进行品种选育,有必要对黄瓜种子大小进行详细研究。选用种子长短不同的5个黄瓜自交系作为杂交亲本,按照Griffing双列杂交试验方法Ⅱ配制杂交组合。以长种子自交系D06157和短种子自交系D0603为亲本,构建F2分离群体,采用SSR分子标记构建遗传连锁图谱,利用复合区间定位方法进行QTL定位。结果表明：黄瓜种子长度属于数量性状,以显性效应为主,同时存在加性效应,广义遗传力及狭义遗传力较低,分别为28.6777%、10.8384%。构建的4个连锁群含有16个SSR位点,连锁群总长度为287.1 cM,标记间平均距离为17.94 cM。检测出6个与黄瓜种子长度相关的QTL,其中QTL5和QTL6有着较高的对种子长度性状变异的解释率(>5%),距离最近标记的图距分别为2.1 cM、4.3 cM,LOD值分别为7.84、9.69,可解释遗传变异分别为6.07%、6.08%,加性效应值分别为39.12%、37.21%。     

陆地棉光合相关性状的QTL定位分析

光合作用是棉花产量的主要物质来源。本研究以高光效陆地棉冀优861和低光效陆地棉新陆早25号为亲本组配的196个F₂单株为作图群体,利用SSR（Simple Sequence Repeat）标记构建陆陆杂交遗传连锁图谱,共有30个标记位点连锁,包含4个连锁群,全长244.4cM。利用QTL IciMapping 4.1软件的完备区间作图法对冀优861×新陆早25号F_2:3家系的光合相关性状进行QTL作图分析,共定位到光合相关5个性状的10个QTLs,其中1个光合速率QTL和1个胞间CO₂浓度QTL分别定位在D3和D7染色体上。本研究为棉花光合相关性状QTL的精细定位及分离克隆打下基础,为聚合棉花高光效分子标记辅助育种提供理论依据。     

ET-ISJ标记的开发及陆地棉遗传图谱构建

根据植物结构基因外显子拼接位点的保守序列,设计扩增外显子的ET-ISJ (exon targeted intron-exon splice junction)标记引物。利用1 280对ET-ISJ引物组合,在陆地棉品种渝棉1号和T586中,筛选获得69对多态性引物组合,占引物组合的5.4%。用多态性ET-ISJ引物组合检测(渝棉1号×T586)F_2:7重组近交系群体,得到70个位点。以70个ET-ISJ标记位点与523个SSR、59个IT-ISJ、29个SRAP和8个形态标记进行连锁分析,构建的遗传连锁图谱包括59个连锁群和673个位点(68个ET-ISJ、510个SSR、58个IT-ISJ、29个SRAP和8个形态标记)。连锁图覆盖3 216.7 cM,占棉花基因组的72.3%,标记间平均长度为4.8 cM。68个ET-ISJ标记分布于20条染色体。研究表明ET-ISJ标记多态性较高、稳定性好,可有效用于棉花与其他植物遗传连锁图谱构建。