苦荞SSR分子遗传图谱的构建及分析

构建苦荞遗传连锁图谱,为今后有关苦荞基因组结构、重要农艺性状QTL定位、分子标记辅助育种和基因克隆等研究工作奠定基础。以栽培苦荞‘滇宁一号’和苦荞野生近缘种杂交产生的119份F4代分离材料为作图群体,利用SSR分子标记来构建苦荞的分子遗传连锁图谱。本研究构建的连锁图谱包含15个连锁群,由89个标记组成,其中偏分离的标记有22个,占24.7%,每条连锁群上的标记在2~16之间。连锁群长度在6.9~165.8 cM的范围,覆盖基因组860.2 cM,总平均长度9.7 cM。本研究构建了首张苦荞SSR遗传连锁图谱,为苦荞QTL定位、基因克隆、遗传选育等研究奠定了基础。     

甘蓝型油菜SRAP、SSR、AFLP和TRAP标记遗传图谱构建

以黄籽GH06为母本、黑籽P174为父本杂交得到的第6代重组自交系188个株系为作图群体,通过SRAP、SSR、AFLP和TRAP四种分子标记对该群体进行遗传连锁分析,构建了一张包含20个连锁群、300个标记位点的甘蓝型油菜分子遗传图谱(LOD≥3.0),包括202个SRAP标记、65个SSR标记、23个AFLP标记和10个TRAP标记。图谱总长度1273.7cM,标记间平均距离为4.25cM。连锁群上的标记数在4～56个之间,连锁群长度变动在37.1～109.2cM之间,群内平均图距在1.80～14.20cM之间。LG1包含的标记最多,有56个;标记最少的连锁群(LG9、LG18、LG20)只有4个。LG13的平均图距最大,为14.20cM;LG6的平均图距最小,仅为1.80cM。在整个图谱上,存在图距大于20cM的空隙6个。本研究首次将SRAP及TRAP标记用于甘蓝型油菜遗传图谱的构建,结果表明,SRAP及TRAP标记在甘蓝型油菜遗传图谱的构建上是一种良好的标记系统。     

SSR作为锚定标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱

为了将已有的大白菜分子遗传图谱和已发表的A基因组参考图谱对应起来,本研究利用国际上发表的大白菜和甘蓝型油菜A基因组特异SSR标记作为锚定标记,重新构建了白菜×芜菁分子遗传图谱。利用双亲和F1对326个SSR标记进行了筛选,共获得86个多态性分子标记。在此基础上整合了已有的400个标记,最终构建了一张由10个连锁群组成,包含了347个标记的分子连锁图谱,图谱总长度为1008.7cM,标记间的平均图距为2.91cM。此图谱上包含了已在A基因组参考图谱上定位的56个SSR标记,分布于10个连锁群上,从而将各个连锁群与参考图谱的连锁群对应起来。每个连锁群上的标记数在25～58个之间,连锁群长度在60.6～177.0cM范围内,平均图距在1.33～4.92cM之间。该图谱为白菜重要性状的遗传定位奠定了良好基础。     

SSR作为锚定标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱

为了将已有的大白菜分子遗传图谱和已发表的A基因组参考图谱对应起来,本研究利用国际上发表的大白菜和甘蓝型油菜A基因组特异SSR标记作为锚定标记,重新构建了白菜×芜菁分子遗传图谱。利用双亲和F1对326个SSR标记进行了筛选,共获得86个多态性分子标记。在此基础上整合了已有的400个标记,最终构建了一张由10个连锁群组成,包含了347个标记的分子连锁图谱,图谱总长度为1008.7cM,标记间的平均图距为2.91cM。此图谱上包含了已在A基因组参考图谱上定位的56个SSR标记,分布于10个连锁群上,从而将各个连锁群与参考图谱的连锁群对应起来。每个连锁群上的标记数在25～58个之间,连锁群长度在60.6～177.0cM范围内,平均图距在1.33～4.92cM之间。该图谱为白菜重要性状的遗传定位奠定了良好基础。     

大白菜分子连锁图谱的构建与分析

构建大白菜分子连锁图谱,旨在为紫色等性状的QTL定位奠定基础.以紫菜薹(B.compestris L.var.purpurea Bailey)和结球白菜(B.campestris L.ssp.Pekinensis(Lour.)Olsson)杂交的F2群体为试材,基于231个多态性标记,利用JoinMap 3.0软件,得到包含163个标记、11个连锁群和4个片段的大白菜分子连锁图谱,其中包括117个RSAP标记、38个SRAP标记、5个SSR标记和3个RAPD标记.图谱覆盖基因组长度为821.3 cM,标记间平均图距为5.04 cM.连锁群上23.31%的标记表现偏分离,偏分离标记在连锁群上聚集出现.基于与紫色性状连锁的RAPD标记,推断LG4与大白菜1号染色体对应.该图谱可有效的用于紫色等性状的QTL定位分析.     

烟草SRAP和ISSR分子遗传连锁图谱构建

采用烤烟品种台烟7号与白肋烟品种白肋21杂交,构建了187个单株的F₂遗传作图群体,利用所筛选的68个能扩增出多态性条带的SRAP和ISSR引物,对F₂作图群体进行PCR扩增和遗传连锁分析,初步构建了一张包含26个连锁群、112个(92个SRAP和20个ISSR)标记位点的烟草遗传连锁图谱。该图谱覆盖长度为1 560.2 cM,平均图距18.1 cM。有16个标记未进入连锁群。26个连锁群包含2~20标记不等,连锁群遗传距离0~291.0 cM。连锁群上有24.1%的标记出现偏分离,主要集中在LG1和LG4连锁群上,其余分散在不同连锁群。该图谱为烟草重要农艺性状的基因定位、以及分子标记辅助选择等研究奠定基础。     

一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群

为筛选到与抗赤星病基因连锁更加紧密的SSR标记,并绘制出抗病基因的SSR标记连锁图。本研究以一个位于M号连锁群上且与净叶黄抗赤星病基因有连锁关系的SSR标记为基础,将高密度遗传连锁图谱中位于M号连锁群上的130对SSR引物进行合成及扩增筛选,通过数据分析,获得了一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群。该连锁群包括12个标记,全长181.5cM,平均间距15.1cM,抗性基因被定位在标记J4与J9之间,其中与J9的遗传距离仅为4cM,为下一步抗性基因的精细定位奠定了良好的基础。     

基于EST-SSR的木薯分子标记遗传连锁图谱的构建

此实验以木薯推广品种‘KU50’为母本,‘SC124’为父本通过杂交得到包含240个单株的F1分离群体,利用300对EST-SSR引物,20对SSR和20对SRAP引物组合对亲本和部分群体株系进行多态性分子标记筛选,共获得具有多态性的引物110对。在此基础上,利用这110对多态性引物对该F1群体进行分子标记的多态性分析,共获得269个多态性标记。利用JoinMap 3.0软件对这269个多态性标记进行分组和遗传图谱构建,最后获得了一张包含140个标记的木薯分子遗传连锁图谱,其中EST-SSR标记111个,SSR标记22个,SRAP标记7个;共21个连锁群,其中连锁群1和3（LG1、LG3）上的标记位点最多（15个）,LG21标记位点最少（2个）。此遗传连锁图谱的总长度为1314.775 cM,单个连锁群最长为132.904 cM（LG3）,最短为0.431 cM（LG19）,标记间平均长度9.391 cM。     

甜菜遗传连锁图谱初步构建

以甜菜高产低糖型JV34-2和低产高糖型2B023两材料杂交, 构建了200个单株的F₂作图群体, 利用所筛选出的56对SRAP引物组合和20对SSR引物, 对F₂作图群体进行PCR扩增和遗传连锁分析, 初步构建了一张包含9个连锁群、141个(123个SRAP和18个SSR)标记位点的甜菜遗传连锁图谱。该图谱覆盖长度为1399.88 cM, 平均图距9.92 cM。未进入连锁群的有4个标记。9个连锁群包含3~26个标记不等, 连锁群遗传距离15.69~237.21 cM。连锁群上有20.56%的标记出现偏分离, 主要集中在Ch3连锁群上, 其余分散在Ch1、Ch2、Ch8和Ch9中。该图谱是我国甜菜领域利用SRAP和SSR相结合方法, 构建的第一个较精密的分子遗传图谱, 为重要性状的基因定位和优良基因的克隆奠定了基础。     

‘新世纪梨’ב崇化大梨’F1代分子遗传连锁图谱的构建

研究目的在于为以后控制重要农艺性状的QTL定位、梨分子标记辅助育种及品种改良提供基础理论。利用‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交得到的210 株F1代实生苗为作图群体,对分离群体进行了ISSR、SRAP、SSR 标记的多态性检测,共得到154 条多态性条带,其中偏离孟德尔遗传比例的含21.4%(P＜0.01)。应用JoinMap 4.0 软件对154 个多态性条带进行遗传连锁分析,构建了一张包括9 个SSR标记,79个SRAP标记,8个ISSR标记,合计96个标记分属于14个连锁群的遗传图谱,图谱总长度为1530 cM,平均图距为16.1 cM,最大的连锁群含有64个标记,最小遗传距离小于0.1 cM。     

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。     

大白菜遗传图谱的构建及与染色体关联分析

为构建大白菜遗传图谱,并与国际上公认的白菜参照图谱相关联。以大白菜晚抽薹DH系Y177-12和早抽薹DH系Y195-93为亲本建立的183个DH系为作图群体,利用SRAP、SSR、AFLP、STS、ESTP和CAPS等多种分子标记和形态标记构建大白菜遗传图谱,通过参照图上的锚定标记确定连锁群,并用最新的连锁群命名法进行命名。构建了包含10个连锁群、233个标记位点的分子遗传图谱,其中包括145个SRAP标记、62个SSR标记、12个AFLP标记、6个STS标记、4个ESTP标记、3个形态标记和1个CAPS标记。图谱总长度1 036 cM,标记间的平均图距为4.4cM。通过其中的38个SSR,4个ESTP和2个STS标记将各个连锁群与国际上认可A1-A10的参照连锁群相关联。该图谱的构建将为不同图谱的比较与整合及重要农艺性状的基因定位奠定基础。     

‘新世纪梨’ב崇化大梨’F1代分子遗传连锁图谱的构建

本研究目的在于为以后控制重要农艺性状的QTL定位、梨分子标记辅助育种及品种改良提供基础理论。利用‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交得到的210株F₁代实生苗为作图群体,对分离群体进行了ISSR、SRAP、SSR标记的多态性检测,共得到154条多态性条带,其中偏离孟德尔遗传比例的含21.4%(P<0.01)。应用JoinMap 4.0软件对154个多态性条带进行遗传连锁分析,构建了一张包括9个SSR标记,79个SRAP标记,8个ISSR标记,合计96个标记分属于14个连锁群的遗传图谱,图谱总长度为1530 cM,平均图距为16.1 cM,最大的连锁群含有64个标记,最小遗传距离小于0.1 cM。

     

亚麻遗传连锁图谱的构建

利用DIANE (纤用亚麻栽培种)和宁亚17 (油用亚麻栽培种)为杂交亲本,构建30个F₂单株作为作图群体,选用71对SRAP和24对SSR共显性标记构建了全长为546.5 cM,含12个连锁群(LGs)的亚麻遗传连锁图谱,标记均匀分布于12个连锁群,每个连锁群有4~15个标记,标记间平均距离为5.75 cM。结果表明,SRAP标记和SSR标记中共显性标记适合于亚麻遗传连锁图谱的构建,但该图谱覆盖的基因组范围较小,需继续图谱的完整性工作。本研究为今后的亚麻在分子生物学方面的研究提供了基础信息。     

绿豆遗传连锁图谱的整合

利用绿豆及其近缘种的701对SSR引物,对现有绿豆遗传连锁图谱进行补充,结果在高感豆象绿豆栽培种Berken和高抗豆象绿豆野生种ACC41两亲本间筛选到多态性SSR引物104对。群体分析后,结合其他分子数据,使用作图软件Mapmaker/Exp 3.0b,获得一张含有179个遗传标记和12个连锁群,总长1831.8cM、平均图距10.2cM的新遗传连锁图谱,包括97个SSR标记,91个来自绿豆近缘种;RFLP标记76个;RAPD标记4个;STS标记2个。对32个绿豆、小豆共用SSR标记在遗传连锁图谱的分布分析发现,二个基因组间有一定程度的同源性,共用标记在连锁群上的排列顺序基本上一致,只有部分标记显示绿豆和小豆基因组在进化过程中发生了染色体重排;利用新图谱对ACC41的抗绿豆象主效基因重新定位,仍定位于I(9)连锁群,与其相邻分子标记的距离均小于8cM,其中与右翼SSR标记C220的距离约2.7cM。与原图谱比较,新定位的抗性基因与其相邻标记的连锁更加紧密。     

栽培种花生遗传图谱的构建及主茎高和总分枝数QTL分析

栽培种花生是异源四倍体,基因组大,构建花生的分子遗传连锁图谱并对相关性状进行QTL定位研究的工作缓慢。本研究以遗传差异大的亲本组配杂交组合富川大花生×ICG6375构建F2作图群体,采用公开发表的2653对SSR引物,构建了一张含有234个SSR标记、分布于20个连锁群的栽培种花生遗传图谱。该图谱覆盖基因组的长度为1683.43c M,各个连锁群长度在36.11~131.48 c M之间,每个连锁群的标记数在6~15个之间,标记间的平均距离为7.19 c M。结合F3在湖北武汉和阳逻环境下的主茎高和总分枝数鉴定结果,应用Win QTLCart 2.5软件采用复合区间作图法进行了QTL定位和遗传效应分析。共检测到17个与主茎高和总分枝数相关的QTL位点,贡献率在0.10%~10.22%之间,分布于8个连锁群上。综合分析武汉和阳逻环境的鉴定结果,获得重复一致的与主茎高相关的6个QTL,其中q MHA061.1和q MHA062.1位于连锁群LG06上TC1A2~AHGS0153标记区间,贡献率为5.49%~8.95%;q MHA061.2和q MHA062.2位于LG06上AHGS1375~PM377标记区间,贡献率为2.93%~5.83%;q MHA092.2和q MHA091.1位于连锁群LG09上GM2839~EM87标记区间,贡献率为0.53%~9.43%。     

大豆公共遗传图谱C1连锁群SSR标记空白区段的填补

为进一步饱和大豆公共图谱SSR标记,以大豆育成品种冀豆12×地方品种ZDD03651组合的211个F6株系为作图群体,以Kosambi作图函数构建SSR标记遗传连锁图谱。结果表明,栽培大豆冀豆12与大豆地方品种ZDD03651间SSR标记多态率为44.6%,遗传图谱包含21个连锁群,117个SSR标记,遗传距离总长度1 501 cM,标记间平均距离15.6 cM,其中包含8个偏分离标记。与公共遗传图谱相比,位点间排列顺序、遗传距离和偏分离位点比例基本相同。将SSR新标记Barcsoyssr₄₁181、Barcsoyssr₄₁201、Barcsoyssr₄₁235和Barcsoyssr₅₁266整合到C1连锁群上,填补了国际大豆公共遗传图谱中C1连锁群94.62～120.12 cM之间的SSR标记空白区段。     

黄瓜远缘群体分子遗传连锁图谱的构建和分析

以野生黄瓜品种和普通栽培黄瓜品种作亲本获得的142个F2群体为材料,采用AFLP,SRAP,SSR等分子标记进行遗传分析,构建了包含10个连锁群,有159个标记组成的黄瓜遗传连锁图谱,其中包括112个AFLP标记,39个SRAP标记和8个SSR标记。该遗传图谱覆盖基因组长度743.11 cM,平均图距4.67 cM。     

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。     

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。