中棉所70分离群体农艺性状相关QTL定位

【目的】定位棉花产量相关性状的数量性状基因座(Quantitative trait locus,QTL)。【方法】以中棉所70的F_2分离群体为遗传作图群体,利用从14 820对简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)引物中筛选出的267对两亲本间的多态性引物检测F_2群体250个单株的标记基因型,利用Joinmap 4.0进行连锁分析,并通过WinQTLCart 2.5复合区间作图法对F_(2:3)群体的株高、单株结铃数和单株果枝数性状进行QTL定位。【结果】在F_2群体中共获得342个SSR标记位点,并构建了包括312个标记、35个连锁群,总长1 929.9 cM的遗传连锁图谱(标记间平均距离为9.2 cM,覆盖棉花基因组的43.4%)。经QTL定位,共检测到19个QTL,其中涉及株高的7个、单株果枝数4个、单株结铃数8个,这些QTL分布在8条染色体上,解释0.25%~11.28%的表型变异。【结论】这些与农艺性状相关的QTL有助于棉花产量分子标记辅助选择。     

控制白菜叶片紫色的pur基因初步定位

为了定位控制白菜叶片紫色的pur基因,选用大白菜自交系09-680和紫色小白菜09N-742进行杂交构建了一个由307个单株组成的F2群体,采用群体分离分析法(Bulked segregant analysis,BSA)构建紫色和绿色池,对分布在白菜基因组10个连锁群上的125个InDel标记和100个SSR标记进行多态筛选,其中位于A3连锁群末端的2个In-Del标记BrID10999和BrID10399与紫色性状表现连锁.连锁分析发现,2个标记与pur基因的遗传距离分别为7.3,5.7 cM,位于pur基因的同侧.在此基础上,根据这些标记所在区域的BAC序列设计了23对SSR引物,其中来源于KBrH005 P10的SSR标记BVRCP10-6位于pur基因的另一侧,距离pur基因仅1.9 cM.这些标记可有效用于白菜紫色性状的分子标记辅助育种,也为进一步精细定位和克隆pur基因奠定了基础.     

紫甘薯SSR标记遗传图谱构建与重要农艺性状QTL定位

理想农艺性状是甘薯育种的重要目标,而选择甘薯理想农艺性状的育种手段还很缺乏。本研究以分枝数多、蔓长中等、高产紫肉甘薯品种徐紫薯8号为母本,分枝数少、长蔓、中等产量白肉甘薯品种美国红为父本,以F1代分离群体的274个单株为作图群体,利用SSR分子标记技术,构建了甘薯分子连锁图谱,能够加密已有的遗传图谱。其中母本图谱包含24个连锁群(linkagegroups,LGs),图谱总长1325.8cM,标记间平均距离9.2cM;父本图谱包含21个LGs,图谱总长1088.6 cM,标记间平均距离8.2 cM。通过复合区间作图法对甘薯地上部分枝数、茎蔓直径、最长蔓长、叶柄长度和节间长度5个重要农艺性状进行QTL分析,检测到1个与分枝数相关的QTL,解释表型变异的53.2%;1个与茎蔓直径相关的QTL,解释表型变异的16.7%;2个与最长蔓长相关的QTL,解释表型变异的9.5%和13.7%;2个与叶柄长度相关定位的重要农艺性状QTL,可以开发与其连锁的分子标记,辅助室内早代苗期筛选具有理想农艺性状的株系,从而提高田间选择效率的QTL,解释表型变异的8.8%和11.3%;5个与节间长度相关的QTL,解...     

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。     

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。     

陆地棉5个突变基因的标记与定位

本文以3个陆地棉突变体材料T582、T586、ml分别与海7124杂交获得的F2作为标记群体,对红株（R1）、花粉颜色（P1）、芽黄（v1）、花瓣叶（ml）、丛生铃（cl1）这5个表型性状进行基因定位,用Mapmaker／Exp3．0b进行连锁分析,将红茎基因（R1）定位于第16条染色体的NAU751和NAU450标记之间,与它们的遗传距离分别是5．3cM,11．3cM;黄花粉基因（P1）定位在第5条染色体的NAU569c和CIR253b之间,与它们的遗传距离分别是5．2cM,5．5cM;芽黄基因（v1）定位在第20条染色体上,与CIR094a的遗传距离为10．3cM;花瓣叶基因（ml）定位在第4条染色体上,与SSR标记位点NAU2623a的距离为0．6cM;丛生铃基因（cl1）定位在第16条染色体上,与BNL1694a的遗传距离为0．1cM,并且cl1和R1,的遗传距离为45．9cM。     

利用2个F_2群体整合中国豌豆高密度SSR遗传连锁图谱

豌豆(Pisum sativum L.)是一种重要的食用豆类作物,在全世界范围内广泛种植,既可作为人类食物,也可作为牲畜饲料。用SSR标记构建的遗传连锁图谱在豌豆和其他作物的标记辅助育种中发挥着重要的作用。尽管对豌豆遗传连锁作图的研究已有悠久历史,但公众可获得且可转移的SSR标记以及基于遗传独特的中国豌豆种质的高密度遗传连锁图谱仍然有限。为了获得更多可转移的SSR标记和中国豌豆的高密度遗传连锁图谱,本研究首先从自主开发和文献获取的12,491个全基因组SSR标记中筛选了617个多态性SSR标记,并用于G0003973×G0005527 F_2群体遗传连锁图谱的加密。加密后的图谱全长扩展到5330.6 cM,包含603个SSR标记,标记平均间距离8.8 cM,相比之前的图谱有明显改善。基于上述结果,我们又筛选了119个具有多态性的SSR标记,用于构建大样本W6-22600×W6-15174 F_2群体的遗传连锁图谱,新图谱累积长度为1127.1 cM,包含118个SSR标记,装配在7条连锁群上。最后,将来自以上2个遗传图谱的数据进行整合,得到了一张覆盖范围6592.6 cM的整合图谱,包含668个SSR标记,由509个基因组SSR、134个EST-SSR和25个锚定标记组成,分布在7条连锁群上。这些SSR标记和遗传连锁图谱将为豌豆的遗传研究和标记辅助育种提供有力工具。     

陆地棉亚红株突变体基因的初步定位

陆地棉亚红株突变体PD-17与GK19杂交F₁代表现出良好的光合作用效率,具有较高的超亲优势,是潜在的优良种质资源。寻找与该突变基因Rs连锁的分子标记并进行染色体定位,对于该基因的进一步精细定位或克隆具有重要的意义。以亚红株突变体PD-17与GK19配置的BC1群体为作图群体,选用覆盖棉花所有已鉴定染色体及大多数连锁群的419对SSR引物,利用BSA（bulked segregation analysis）法筛选有多态性差异引物,然后根据群体单株基因型进行作图分析。结果显示,位于第7条染色体上的5个分子标记与Rs基因相连锁,SSR标记BNL2634与Rs基因的遗传距离较小,约为10.3 cM,SSR标记CIR393位于Rs基因另一侧,与Rs基因的遗传距离约为29.1 cM,由此,可将Rs基因定位于第7染色体上。     

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。     

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。     

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。     

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。     

鲁棉研15号纤维品质性状QTL定位研究

 以陆地棉（Gossypium hirsutum L.）杂交种鲁棉研15号的F₂群体为作图群体,利用SSR标记和JoinMap3.0软件构建遗传连锁图谱;利用复合区间作图法分别对随机组成的3个鲁棉研15号的F_2:3家系亚群体进行纤维品质性状QTL定位。构建的遗传连锁图谱包含116个多态位点,25个连锁群,全长892.25 cM,覆盖棉花总基因组的20.05%,平均每个连锁群4.64个标记,标记间平均距离7.76 cM;根据已有图谱的定位结果,19个连锁群与染色体建立了联系。在3个F_2:3家系亚群体中共检测到46个QTL,其中16个为纤维长度（FL）QTL、7个为纤维强度（FS）、12个为麦克隆值（FM）、6个为伸长率（FE）,5个为整齐度指数（FU）。发现在A_h05、A_h08、A_h09、D_h02染色体上QTL有成簇分布的现象,并在3个亚群体中检测到一些受环境影响较小、稳定遗传的QTL。这些QTL可以在今后应用于分子标记辅助选择。     

利用置换系检测棉花第22染色体短臂的产量相关性状QTLs

CSB22sh为以陆地棉(Gossypium.hirsutum L.)遗传标准系TM-1为背景的第22染色体短臂被海岛棉(Gossypium.barbadense L.)Pima3-79置换的海陆置换系。TM-1与CSB22sh杂交,构建了104个F2单株的作图群体,应用6748对SSR引物对亲本进行分子标记筛选,获得90个多态性标记位点。其中85个标记位点构建了总长85.24 cM的遗传图谱,标记间平均距离1.0 cM,覆盖棉花基因组的1.8%。通过复合区间作图法对F2:3和F2:4家系的7个产量相关性状(衣分、铃重、子指、株高、第一果枝节位、单株铃数、单株果枝数)进行QTL检测,共检出28个不同QTLs,解释性状表型变异的3.5%～44.8%。仅在一个环境中检测到的QTLs有17个,2个环境同时检测到的QTLs有8个,3个环境同时检测到的QTLs有3个。不同的QTL在相同区段的成簇分布表明,控制不同性状的基因可能紧密连锁或一因多效。检测到的稳定的QTL可以用于相应性状的分子标记辅助选择。     

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。     

Construction of a genetic linkage map and QTL analysis of fiber-related traits in upland cotton (Gossypium hirsutum L.)

A genetic linkage map with 70 loci (55 SSR, 12 AFLP and 3 morphological loci) was constructed using 117 F₂ plants obtained from a cross between two upland cotton cultivars Yumian 1 and T586, which have relatively high levels of DNA marker polymorphism and differ remarkably in fiber-related traits. The linkage map comprised of 20 linkage groups, covering 525 cM with an average distance of 7.5 cM between two markers, or approximately 11.8% of the recombination length of the cotton genome. The present genetic linkage map was used to identify and map the quantitative trait loci (QTLs) affecting lint percentage and fiber quality traits in 117 F_2:3 family lines. Sixteen QTLs for lint percentage and fiber quality traits were identified in six linkage groups by multiple interval mapping: four QTLs for lint percentage, two QTLs for fiber 2.5% span length, three QTLs for fiber length uniformity, three QTLs for fiber strength, two QTLs for fiber elongation and two QTLs for micronaire reading. The QTL controlling fiber-related traits were mainly additive, and meanwhile including dominant and overdominant. Several QTLs affecting different fiber-related traits were detected within the same chromosome region, suggesting that genes controlling fiber traits may be linked or the result of pleiotropy.     

不同遗传背景下陆地棉衣分和子指性状QTL定位

为陆地棉产量性状有关的分子标记辅助育种奠定理论基础,以高品质中长绒棉品种‘新陆早24号’为父本,转基因抗虫棉常规品种‘鲁棉研28号’和高产、优质棉花新品种‘冀棉516’为母本,构建F2和F2:3分离群体;利用7638对SSR引物对‘鲁棉研28号’和‘新陆早24号’进行多态性进行筛选,共获得225对多态性引物,对238个F2单株DNA扩增获得238个多态性标记位点,其中185个构建了包括44个连锁群,总长为1509.38 cM的遗传连锁图谱,标记间的平均距离为8.16 cM,覆盖棉花总基因组的33.91%。根据已有图谱的定位结果,40个连锁群与染色体建立联系。利用复合区间作图法定位‘鲁棉研28号’与‘新陆早24号’分离群体F2单株和F2:3家系的衣分和子指性状QTL,其中得到3个衣分和5个子指的QTL;根据定位结果,选择了14对SSR引物,分析‘冀棉516’与‘新陆早24号’的多态性,其中6个标记构建了两个连锁群。1个衣分和1个子指的QTL在两个群体中均检测到,这些共同QTLs为分子标记辅助育种奠定了基础。     

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。     

玉米SSR连锁图谱构建和抗弯孢菌叶斑病的QTL分析

利用SSR分子标记技术以及软件Mapmaker3.0,Mapdraw2.0和QTLMaper1.6对齐319和掖478及其F2∶3家系进行了初步的遗传分析,构建了分子遗传连锁图谱.该连锁图总长度1 638.7 cM,包含114个标记,平均两个标记间的距离为14.37 cM.在所做标记的附近得到5个QTL,分别位于第2,3,5,6,9条染色体上,能解释表型变异的36.21%,21.6%,39.41%,20.67%,30.54%,而且均检测出加性效应.另外,还发现QTLs之间表现出上位性互作.