从植物基因组学到育种实践

在作物的定向选择过程中，不断有新等位基因积累。从分子水平上认识这些基因，引发了运用新的基因组学方法来定位数量性状基因座（QTL）以及对有关基因的单倍型多样性进行标记。迄今为止，只有少数QTL变异的数量性状核苷酸序列得以报道，采用连锁不平衡以及通过对侯选基因的精细定位或克隆QTL，将加速它们的发现过程。对生理调剂变化不同层次的研究，为作物性状的数量遗传学提供较好的分子基础。尽管这些研究取得一些进展，标记辅助选择应用于植物育种将最终取决于数量性状变异的遗传模型。     

大豆QTL定位的研究进展

QTL定位就是以分子标记技术为工具、以遗传连锁图谱为基础、利用分子标记与QTL之间的连锁关系确定控制数量性状的基因在基因组中的位置.本文综述了大豆农艺性状、生理性状、抗虫性状等的QTL定位及分子标记辅助育种的研究进展.     

马铃薯块茎低温糖化分子遗传学研究进展

薯片和薯条是风靡全球的马铃薯加工食品,但低温糖化长期困扰着马铃薯加工产业的发展。块茎的低温糖化是一个复杂的数量性状,分子遗传学的发展使得马铃薯数量性状的遗传定位得以实施。近年来,马铃薯低温糖化的遗传研究也取得了不错的进展,包括马铃薯遗传图谱构建和低温糖化相关性状的QTL定位,不同代谢途径上的候选基因的标记与低温糖化QTL共定位,这些研究成果将为进一步明确马铃薯低温糖化机制以及利用遗传定位候选基因标记构建马铃薯低温糖化分子标记辅助选择体系奠定基础。     

油棕QTL定位的研究进展

QTL定位是以遗传连锁图谱为基础，利用分子标记与QTL之间的连锁关系来确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。油棕的产量性状、品质性状和发育性状等重要的农艺性状都是数量性状，利用QTL定位是对数量性状进行分析的重要方法之一，它有利于加快油棕育种进程。综述油棕重要农艺性状的QTL定位研究进展，阐述存在的问题并对未来的研究方向提出建议。     

花生遗传图谱构建与QTL定位研究进展

遗传图谱构建与QTL定位对花生分子育种具有十分重要的意义.随着分子标记与测序技术的快速发展,极大地促进了花生重要数量性状的研究进程,并获得了一些与抗病、产量等重要性状相关联的分子标记.本文对国内外花生的分子标记开发、遗传图谱构建以及QTL定位的研究进展进行了综述,为花生分子标记辅助选择,提高花生育种效率,加速育种进程提供了理论参考.     

花生遗传图谱构建与QTL定位研究进展（英文）

遗传图谱构建与QTL定位对花生分子育种具有十分重要的意义。随着分子标记与测序技术的快速发展,极大地促进了花生重要数量性状的研究进程,并获得了一些与抗病、产量等重要性状相关联的分子标记。本文对国内外花生的分子标记开发、遗传图谱构建以及QTL定位的研究进展进行了综述,为花生分子标记辅助选择,提高花生育种效率,加速育种进程提供了理论参考。     

作物染色体片段代换系的研究进展

染色体片段代换系是用亲本杂交、回交和分子标记辅助选择技术建立的一系列近等基因系,可以提高对复杂农艺性状QTL或基因定位的精确性,尤其是具有遗传效应的较小的数量性状基因位点,并进行遗传效应分析。目前,已在多种作物中构建了染色体片段代换系。本文对染色体片段代换系的特性及其在主要作物中的应用进行了综述,以期对今后研究染色体片段代换系起到促进作用。     

玉米籽粒功能标记研究进展

功能标记是依据功能基因序列的多态性开发的一种准确、高效的分子标记,不同等位变异基因与表型直接相关。籽粒性状是由互相关联多基因调控的较复杂的重要性状之一,也是生化生理一系列过程的最终表现,已成为育种者在品种选育过程中的研究热点。对国内外玉米籽粒性状的分子标记、QTL定位、候选基因克隆、全基因组关联分析、转基因技术等应用的相关研究进行了综述,探讨了籽粒功能标记存在的问题,旨在为玉米籽粒分子生物学及现代生物技术在玉米育种中的应用提供参考。     

水稻抽穗期基因的精细定位、克隆和生物学功能分析

介绍了水稻抽穗期QTL研究的进展,在相同亲本日本晴/Kasalath衍生的不同类型的多个群体中,共检测到15个QTL;应用高世代回交后代,精细定位了其中8个QTL;将在初步定位时同一区间检测到的1个控制种子休眠期QTL(Sdr1)和1个抽穗期QTL (Hd8),分解为两个紧密连锁的基因;将经过精细定位表明可能具有双重功能的单个孟德尔因子Hd3,分解为两个功能不同的紧密连锁的基因Hd3a和Hd3b;根据QTL近等基因系的光周期反应以及这些座位间上位性互作的研究,明确了其中6个QTL的生物学功能;应用图位法克隆了其中3个QTL,研究了它们的表达和调控,并与拟南芥的同源基因进行比较。为水稻其他数量性状以及其他作物数量性状的遗传学研究,提供了一个范例。     

大豆分子标记及辅助选择育种技术的发展

分子标记、QTL的研究和辅助选择应用已经得到很大的发展,一批与大豆形态性状、产量性状、品质性状、生态性状、抗生物胁迫性状相关的QTL在国内外均有报道.但近年来分子标记和QTL研究在比较发达的国家已经转向功能标记(FMs:EST-SSR、SNP和候选基因)的研究,相继肩动大豆EST计戈呼和大豆功能基因组计划,以期使功能基因和性状直接联系起来,目前已经取得了显著成效.而我国目前分子标记和QTL的研究还主要集中在利用随机标记(RMs:RAPD、SSR和AFLP)对性状进行研究.该文就国内外大豆分子标记和分子标记辅助育种及分子育种技术发展动态和发展中存在的主要问题做一概述.     

花生重要农艺性状QTL/基因定位研究进展

培育高产、高抗、优质的作物新品种是确保粮食安全、促进农业可持续发展的重要基础.分子育种能够提高后代筛选效率、缩短育种进程,是作物新品种培育的重要手段,而重要农艺性状QTL/基因定位是分子育种的前提.花生是我国总产第一的油料作物,近年随着基因组学、分子生物学的进步,花生重要农艺性状QTL/基因定位研究取得了重大进展.本文...     

稻米出饭特性QTL分析及遗传研究

 米粒长、饭粒长和饭粒延伸系数等性状与米饭品质密切相关。以籼稻台中本地1号（TN1）与粳稻春江06为亲本构建的加倍单倍体群体为材料,利用全基因饱和分子标记连锁遗传图谱对多个稻米出饭特性相关的性状进行QTL定位, 共检测到14个QTL。其中,米粒长和米粒浸长QTL各1个,均位于第2染色体上,分别可以解释性状变异的15.20% 和1850%;1个米粒浸泡膨胀率QTL,位于第6染色体上,可解释性状变异的1339%;1个煮饭粒长QTL,位于第9染色体上,可解释性状变异的1360%; 3个蒸饭粒长QTL,分别位于第1、3和12染色体上,共解释性状变异4500%;4个煮饭延伸率QTL, 分别位于第3、6、9和10染色体上,共解释性状变异6130%; 3个蒸饭延伸率QTL分别位于第1、3和6染色体上,共解释性状变异4910%。在已知的Wx和ALK基因所在区域都检测到了米饭延伸性相关的QTL。相比较而言,覆盖ALK基因的QTL对出饭特性的影响更大,LOD值达到了635。该研究结果可为稻米出饭特性相关调控基因的克隆奠定基础,同时对稻米品质的改良及高产优质稻品种的分子标记辅助选育提供理论参考。     

芥蓝产量性状QTL定位

芥蓝的丰产性状是育种的重要目标性状,由于控制芥蓝的产量性状均为数量性状,常规育种进展缓慢,基因定位及分子标记辅助育种可提高选择效率。本研究利用2个产量差异大的芥蓝自交不亲和系冬强♀（产量高）与Lb07M（产量低）为亲本,构建F2分离群体,F2自交获得F2 ∶ 3家系,对产量性状进行了QTL定位分析。对F2 ∶ 3家系中单株重、单薹重、株高、薹高、叶长、叶宽、薹粗进行了调查,利用已构建首张芥蓝变种内的SSR和SRAP遗传图谱,结合田间性状调查数据,用QTLNetwork2.0软件通过混合线性复合区间作图法（MCIM）对7个产量性状进行了QTL分析。在10个连锁群中共定位了8个QTL位点,其中控制单薹重、单株重、株高、叶宽的QTL各1个,分别解释表型变异的18.4％,17.8％,19.1％,15.1％;控制主薹高和叶长的QTL各为2个,共解释表型变异的23.8％、22.1％。芥蓝产量性状的QTL定位结果可为分子标记辅助选择高产品种提供参考。     

小麦粒形QTL元分析及候选基因预测

粒形是影响小麦籽粒产量和品质的重要参数,是由多基因控制的复杂数量性状。为发掘控制小麦粒形相关的真实主效数量性状位点(quantitative trait loci, QTL),本研究利用BioMercator 4.2软件,以小麦高密度分子标记遗传图谱为参考图谱,对来自不同遗传作图群体的113个控制小麦粒长的QTL和86个控制粒宽的QTL进行图谱整合、映射以及QTL元分析。通过建立QTL一致性图谱,获得18个控制小麦粒长和8个控制粒宽的一致性QTL(meta quantitative trait loci, MQTL)位点,置信区间最小可达到0.57 cM,主要分布在2B、2D、3A、3B、4B、5A、5B和7D染色体上。在5A染色体Xgwm293～Xgwm304和Xgpw2120～Xgpw2273a标记区间内,预测到7个与小麦粒长和粒宽相关的候选基因。本研究为小麦粒形QTL精细定位以及分子标记辅助选择育种提供理论依据。     

茶树分子标记辅助育种研究进展

茶树是多年生异花授粉作物,育种效率低.分子标记辅助选择技术可以显著提高育种效率,已成为作物遗传育种领域的研究重点.发掘与目标性状紧密连锁的功能性分子标记是开展分子标记辅助选择育种的前提,目前主要依靠QTL作图与关联作图两种方法.简述了QTL作图和关联作图在茶树分子标记辅助育种研究中的进展及存在的问题,并对其发展趋势进行了展望.     

大豆苗期固氮相关性状的QTL分析

大豆与根瘤菌共生固氮是大豆生长发育所需氮素的主要来源.由于根瘤菌与大豆两者基因型的不同,接种根瘤菌后大豆固氮能力也不同.以合丰25×固新野生大豆杂交组合的重组自交系(RIL)群体F11的104个株系为材料,在严格控菌条件下,用固氮菌株2178进行结瘤匹配鉴定,测定RIL群体及其亲本的固氮酶活性、结瘤数目、侧根数目、根瘤鲜重、茎干重5个指标,对所得数据进行正态分布检验,结合SSR分子数据利用复合区间作图法对其QTL定位分析.结果表明:RIL群体各性状均表现超亲分离,均值介于双亲之间,其偏度和峰度均较小,符合正态分布.这表明所考察性状均为数量性状遗传.应用复合区间作图法进行固氮性状的QTL定位,在Al、L、O、D1b、D2、C2、I连锁群,检测控制固氮的QTL有8个,解释表型变异的7.65%～15.05%,这些QTL及分子标记位点可用于大豆固氮性状的分子标记选择.     

分子标和生化标在研究玉米数量性状中的应用

对作物数量性状的研究,传统方法无法深入到数量性状基因位点。而生化标记可做到这一步,只是生化标记数目太少。最近兴起的分子标记技术,从理论上说,其标记数是无限的,因此可在分子水平上深入研究数量性状基因位点,研究基因作用方式、分布、行为等.由于是在分子水平上直接研究基因本身,而不是其产物或与环境工作的结果,因此分子标记不受环境影响、无显隐性之分,是研究数量性状基因位点的最有力手段。今后会有较大的发展。本文对分子标和生化标在这方面的应用作一论述。     

亚麻QTL定位的研究进展

亚麻是一种重要的经济作物,在食品业、纺织业、医疗保健、畜牧业等领域均具有重要价值。多数亚麻性状都是由数量性状位点(quantitative trait loci, QTL)控制,因此QTL定位无疑有助于加快亚麻育种进程、提升亚麻产品品质、增强作物抗逆性等。目前作物QTL定位方法分为两大类,即基于遗传连锁图谱的传统QTL定位方法以及基于连锁不平衡原理的全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。文章总结了当前亚麻遗传图谱的构建情况,以及基于传统QTL定位、GWAS分析定位的QTL研究进展,以期为亚麻其他重要性状QTL定位分析和分子辅助育种提供参考。     

芸薹属重要作物的比较基因组研究进展

从比较基因组学的概念和内容、芸薹属重要作物的比较遗传作图、比较QTL定位等方面阐述了各物种间基因组的共线性关系、染色体内和染色体间的同源性、重要性状基因在QTL区域的映射,对芸薹属作物分子育种改良等方面的研究进行了展望.     

用SSR标记进行玉米功能基因定位及QTL分析

回顾了近年来国内外利用SSR标记研究玉米的功能基因定位及QTL分析的一些研究进展,着重评述了SSR标记在玉米产量性状基因、干旱耐受性基因、抗病抗虫基因及育性恢复基因的定位及QTL分析的主要研究结果,并对SSR标记在玉米功能基因定位及QTL分析中的应用前景进行了展望。