基于单片段代换系玉米子粒性状的QTL定位

利用lx9801为遗传背景的昌7-2单片段代换系为基础材料,通过一年两点的田间试验,对粒重、粒长、粒宽和粒厚进行QTL分析。在两个试验点共检测到31个玉米子粒性状的QTL,包括12个粒重QTL、7个粒长QTL、8个粒宽QTL和4个粒厚QTL。其中,有2个粒重QTL、2个粒长QTL和1个粒厚QTL在两试验点同时检测到,可分别解释5.53%、9.09%、4.55%、4.18%和7.70%的表型变异。     

玉米株型性状的QTL定位

以玉米自交系L26和095组配的F2世代为作图群体,采用SSR分子标记技术和复合区间作图法对玉米茎粗等7个株型性状进行基因定位。共检出21个QTL,其中茎粗检测到1个位点(qSD1),穗位高、株高均检测到3个QTL位点(qEH1-qEH3、qPH1-qPH3),雄穗分枝数检测到5个QTL位点(qTBN1-qTBN5),叶片数检测到4个QTL位点(qLN1-qLN4),叶型系数检测到3个QTL位点(qLSC1-qLSC3),叶向值检测到2个QTL位点(qLOV1-qLOV2)。21个QTL中,qTBN1、qTBN4、qLN1、qLN3、qLN4这5个QTL解释表型变异率超过30％,表现出明显的主效QTL效应。研究还发现,有5个影响不同性状的QTL位于染色体上相同标记区间内或与相同标记连锁,分为Ch3-2和Ch8-1两个区段,表现出了成簇分布的特性。     

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。     

基于玉米87-1综3单片段代换系的穗长QTL分析

以优良玉米自交系综3为供体、87-1为受体,利用回交和SSR标记辅助选择相结合的方法,获得了51份纯合的染色体单片段代换系(Single Segment Substitution Line,SSSL),每个SSSL内只含有一个来源于供体的染色体片段。51个代换片段不均匀分布在玉米10条染色体上,代换片段长度在1.75～172.45 cM之间,平均长度为24.44cM。覆盖玉米基因组的总长度为933.90 cM,覆盖率为40.20%。2008年在郑州利用17份SSSL材料及在三亚利用39份SSSL材料对玉米穗长进行了1年2点的表型鉴定,共检测到20个穗长QTL,加性效率百分率在-12.10%～19.18%之间。结果表明,这些单片段代换系存在较大的遗传变异,是用于玉米复杂性状的QTL鉴定、基因克隆及功能分析的理想材料。     

基于水稻单片段代换系的粒形QTL定位

 粒形是重要的农艺性状,既影响水稻产量也影响稻米品质,是典型的数量性状,易受遗传背景和环境因素的影响。染色体单片段代换系降低了遗传背景的干扰,是鉴定QTL的新型遗传材料。利用单片段代换系为材料,共鉴定出了22个与粒形相关的QTL,包括7个粒长QTL,6个粒宽QTL,5个谷粒长宽比QTL和4个粒厚QTL,分布于除第6、9、11和12染色体外的8条染色体上。这些结果为粒形QTL的克隆和分子育种奠定了基础。     

玉米优良自交系单片段代换系的构建

以优良自交系昌7-2为供体亲本、自交系9801为受体亲本,通过杂交、回交和供体染色体片段的SSR标记跟踪,构建以9801为遗传背景的昌7-2染色体单片段代换系群体,分析供体基因组成分在单片段代换系构建过程中的变化趋势。结果表明,共获得了74个以9801为背景的供体单片段代换系,片段长度为2.38～181.46 cM,平均长度为33.39 cM,导入片段总长为2 470.53 cM,染色体覆盖率为29%。     

利用单片段代换系鉴定水稻株高及其构成因素的QTL

 通过t测验比较了单片段代换系与受体亲本华粳籼74之间的表型差异，对以6个水稻品种为供体的52个单片段代换系代换片段上株高及其构成因素的QTL进行了鉴定。以P≤0.001为阈值，在14个代换片段上共鉴定出24个QTL，包括10个株高QTL、2个穗长QTL、4个倒1节间长QTL、5个倒2节间长QTL、3个倒3节间长QTL，这些QTL分布于水稻的9条染色体上。QTL加性效应值为-4.08～3.98 cm，加性效应百分率为-19.35%～10.43%。     

利用重测序的染色体片段代换系群体定位水稻粒型QTL

 以一套用籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的128个染色体片段代换系为材料,按随机区组实验设计种植,于成熟后考查代换系粒长、粒宽性状,利用多元回归分析方法,结合Bin图谱,鉴定出6个与粒长相关的QTL、2个与粒宽相关的QTL。其中,qGL3.1被定位在水稻第3染色体的5 792 954 bp区间内;qGL3.2被定位在第3染色体的917 878 bp区间内;qGL8.1被定位在第8染色体的889 543 bp区间内;qGL8.2被定位在第8染色体的208 614 bp区间内;qGL9.1被定位在第9染色体的1 149 685 bp区间内;qGL11.1被定位在第11染色体的3 184 760 bp区间内;qGW1.1被定位在第1染色体的200 070 bp区间内;qGW5.1被定位在第5染色体的704 905 bp区间内。上述QTL的准确定位,为进一步精细定位及克隆相应QTL和开展水稻粒型分子育种奠定了基础。     

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。     

玉米株型相关性状的QTL定位与候选基因分析

以玉米自交系ZNC442和SCML0849为亲本构建的131份F2:3家系为材料,结合简化基因组测序(GBS)的基因型鉴定结果与该群体在多环境下的株型评价数据,利用完备区间作图法对株高、穗位高、叶夹角、穗上叶片数、雄穗分枝数、雄穗主轴长等株型相关性状进行QTL定位。结果表明,2个环境下共检测到98个株型相关QTL,分布于10条染色体上。结合已公开的QTL定位信息,利用生物信息学分析筛选出5个控制株型相关性状的候选基因。Zm00001eb037290、Zm00001eb033500、Zm00001eb033600、Zm00001eb033610与株高相关,其编码的PosF21转录因子、E3泛素蛋白连接酶ATL6、丝氨酸/精氨酸丰富剪接因子和MYB102转录因子,分别通过参与赤霉素的合成、调节C/N反应、调控细胞分裂素变化等过程调控节间生长发育与植株大小。     

QTL Detection for Rice Grain Shape Using Chromosome Single Segment Substitution Lines

Rice grain shape is one of the important factors affecting grain quality and yield,but it is liable to be influenced by genetic backgrounds and environments.The chromosome single segment substitution lines(SSSLs) in rice have been considered as ideal populations to identify the quantitative trait loci(QTLs).In this study,22 QTLs affecting rice grain shape were detected to be distributed on eight chromosomes except chromosomes 6,9,11 and 12 by using SSSLs.Among them,seven QTLs conditioned grain length,six co...     

QTL Mapping for Rice RVA Properties Using High-Throughput Re-sequenced Chromosome Segment Substitution Lines

The rapid visco analyser （RVA） profile is an important factor for evaluation of the cooking and eating quality of rice. To improve rice quality, the identification of new quantitative trait loci （QTLs） for RVA profiling is of great significance. We used a japonica rice cultivar Nipponbare as the recipient and indica rice 9311 as the donor to develop a population containing 38 chromosome segment substitution lines （CSSLs） genotyped by a high-throughput re-sequencing strategy. In this study, the population and the parent lines, which contained similar apparent amylose contents, were used to map the QTLs of RVA properties including peak paste viscosity （PKV）, hot paste viscosity （HPV）, cool paste viscosity （CPV）, breakdown viscosity （BKV）, setback viscosity （SBV）, consistency viscosity （CSV）, peak time （PET） and pasting temperature （PAT）. QTL analysis was carried out using one-way analysis of variance and Dunnett＇s test, and stable QTLs were identified over two years and under two environments. We identified 10 stable QTLs： qPKV2-1, qSBV2-1; qPKV5-1, qHPV5-1, qCPV5-1; qPKV7-1, qHPV7-1, qCPV7-1, qSBV7-1; and qPKV8-1 on chromosomes 2, 5, 7 and 8, respectively, with contributions ranging from -95.6% to 47.1%. Besides, there was pleiotropy in the QTLs on chromosomes 2, 5 and 7.     

利用重测序的水稻染色体片段代换系定位控制稻米淀粉黏滞性谱QTL

 稻米RVA谱是评价稻米蒸煮与食用品质的重要指标之一,发掘新的控制稻米RVA谱QTL对稻米品质改良具有重要意义。利用以粳稻品种日本晴为受体、籼稻品种9311为供体并经高通量重测序的染色体片段代换系群体为材料,在两年两点的环境下对该群体中控制RVA谱特征值的QTL进行了定位分析。通过单因素方差分析和Dunnett多重比较, 分析染色体片段代换系与受体亲本之间相关RVA谱特征值的差异,以两年两点都能检测到的显著差异位点作为稳定表达的QTL。共检测到10个稳定表达的QTL,包括控制峰值黏度的4个QTL qPKV2.1、qPKV5.1、qPKV7.1和qPKV8.1,控制热浆黏度的2个QTL qHPV5.1和qHPV7.1,控制冷胶黏度的2个QTL qCPV5.1和qCPV7.1及控制消减值的2个QTL qSBV2.1和qSBV7.1。在两年两点的检测中10个稳定表达QTL的贡献率介于-31.8%～53.2%,这10个QTL分布在第2、5、7和8染色体上,其中位于第2、5和7染色体上的位点存在一因多效性。     

利用重测序的水稻染色体片段代换系群体定位剑叶形态QTL

 剑叶形态性状（剑叶长、剑叶宽和剑叶面积）是水稻理想株型育种的重要目标性状之一。发掘新的控制水稻剑叶形态性状的基因资源,准确鉴定和定位水稻剑叶形态性状QTL,对开展水稻剑叶形态性状分子生物学研究和理想株型分子育种都具有重要意义。 以通过高通量测序而准确获知代换片段位置及长度的一套用籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的,包括128个染色体片段代换系群体为材料,对剑叶形态性状及其与主穗颖花之间的相关性进行分析,结果表明剑叶面积与剑叶长、宽呈极显著正相关,主穗颖花数与剑叶长、剑叶面积呈极显著正相关。利用多元回归分析方法,结合Bin map,共鉴定出与水稻剑叶长、宽和面积相关的QTL分别为4、4和6个,贡献率介于4.08%~60.40%。上述QTL的准确定位,为进一步精细定位及克隆相应QTL以及开展水稻剑叶形态性状分子育种奠定了基础。