黄瓜单性结实性状的QTL定位

【目的】黄瓜是世界十大蔬菜之一,单性结实是与黄瓜产量和品质密切相关的重要性状。对黄瓜单性结实进行研究,探明全雌性单性结实性状的遗传规律,并进行QTL定位,为进一步了解其分子机理和标记辅助育种奠定基础,也为黄瓜单性结实性状改良提供理论依据。【方法】试验采用对单株主、侧蔓各夹8朵雌花,待所有单株夹花结束后8-10 d一次性调查单性结实座瓜的方法,通过计算单性结实百分率（单性结实瓜数/所夹雌花数×100%）来评价单性结实能力。利用全雌单性结实材料EC1和雌雄同株非单性结实材料8419、14519分别构建的F₂群体进行遗传分析。以EC1×8419杂交得到的部分F₂为作图群体,利用9930和gy14黄瓜全基因组测序开发的1 335对SSR标记和双亲重测序开发的143对Indel标记引物进行多态引物筛选,采用JionMap4.0软件进行遗传图谱构建,以该配组F_2﹕3家系群体为研究对象,利用WinQTLcart2.5软件进行单性结实QTL检测。运用生物信息学的分析方法对初定位主效QTL区间进行候选基因分析。【结果】试材EC1的单性结实遗传符合数量性状的特征,但与不同材料配组的后代群体分离偏向不同亲本。构建了一张含有7条染色体、116个SSR标记和9个Indel标记的连锁图谱,图谱总长度为802.9 cM,标记间平均距离6.3 cM。共检测到7个与单性结实相关的QTL,分别为Parth1、Parth2-1、Parth2-2、Parth3-1、Parth3-2、Parth5、Parth7,分布在1、2、3、5、7染色体上。其中仅Parth2-1在春、秋两季中均被检测到,LOD值分别为9.0和6.2,贡献率为17.4%和10.2%,位于标记SSR00684-SSR22083之间,认为是控制单性结实的主效QTL位点。该区段的遗传距离为17.1 cM,物理距离2.9 Mb,包含307个基因,推测参与植物激素信号转导的基因Csa2M035330.1和Csa2M070880.1是与单性结实相关性较大的候选基因。其他位点都为微效位点。【结论】单性结实的遗传符合数量性状特征,位于2号染色体上的Parth2-1是控制黄瓜单性结实性状的主效QTL位点。推测植物激素代谢通路中的基因是可能的候选基因。研究结果为单性结实主效基因的精细定位和克隆及分子标记辅助育种奠定了基础。     

黄瓜嫩果白色皮色性状的QTL初步定位

【目的】构建黄瓜分子遗传图谱,对控制黄瓜嫩果白色皮色的QTL进行初步定位。【方法】以嫩果皮色不同的3份黄瓜种质Q8、Q16、Q24为亲本材料,分别配制2个杂交组合Q16×Q8和Q16×Q24及6世代遗传群体。利用色差仪和目测法观测黄瓜嫩果皮色;利用2个组合亲本进行多态引物筛选,进而进行遗传图谱的构建和嫩果白色皮色的QTL定位。【结果】121对SSR引物在Q16×Q8亲本间表现多态,多态引物的比率为12.2%;126对SSR引物在Q16×Q24亲本间表现多态,多态引物的比率为12.7%。在Q16×Q8组合的遗传图谱中,包含了7个连锁群,74个SSR标记覆盖的基因组总长度为2 400.73cM;在Q16×Q24组合的遗传图谱中,包含7个连锁群,76个SSR标记覆盖的基因组总长度为1 623.37cM。根据构建的连锁图,对黄瓜嫩果白色皮色的QTL进行了初步定位研究,在Q16×Q8组合的7个连锁群上共定位了2个QTL位点,分别位于第1与第3染色体上,第1染色体上的位点可解释9.276%的表型变异,第3染色体上的位点可解释50.622%的表型变异;在Q16×Q24组合的7个连锁群上共定位了1个QTL位点,位于第3染色体上,可解释68.976%的表型变异。【结论】从Q16×Q8和Q16×Q24 2个杂交组合中共检测到3个控制黄瓜嫩果皮色的QTL位点。     

黄瓜果皮蜡粉量遗传分析及QTL定位

【目的】黄瓜是世界上一种重要的蔬菜,2012年产量已超6.5亿吨。黄瓜果实品质一直备受育种者关注,尤其是果实风味、营养和外观品质。前人对影响黄瓜果实外观品质的相关性状已有深入的研究,但对黄瓜果皮蜡粉量性状长期未得到足够关注。黄瓜果皮蜡粉量作为黄瓜重要的外观品质性状之一,对其进行遗传分析和QTL定位将有助于了解果皮蜡粉形成的分子机制,为黄瓜果皮蜡粉量基因的精细定位及克隆奠定基础,同时也为利用分子标记辅助选育少蜡粉的黄瓜新品种提供理论依据和技术支撑。【方法】利用黄瓜多蜡粉品系‘PI183697’和少蜡粉品系‘1101’构建六家系世代群体,并于海南和北京不同环境条件下种植。在商品瓜成熟时期,采用分光测色计（CM-700d）对六家系世代群体各单株上商品瓜的蜡粉量进行定量测量,每个单株选取2-3个商品瓜,每个商品瓜上选取五处进行测定,然后计算平均数,根据计算结果进行黄瓜蜡粉性状的遗传分析。利用2个亲本对1 288对SSR引物进行筛选,从中挑选出128对多态性较好的标记,对F₂群体进行分析,取最小阈值LOD3.0采用JoinMap4.0软件进行遗传图谱构建。利用MapQTL4.0软件,结合构建的遗传图谱进行果皮蜡粉量QTL定位。【结果】在黄瓜野生品系‘PI183697’中,黄瓜果皮蜡粉量的遗传符合数量性状的特征,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对六家系世代的黄瓜果皮蜡粉量进行分析,得出黄瓜果实果皮蜡粉量的遗传符合1对加性主基因+加性-显性多基因（D-2）模型。利用2个F₂群体分别构建了两张包含7条染色体、128对SSR标记的遗传图谱。2次共检测到7个与蜡粉量相关的QTL位点,在第1、3、5染色体上各检测到1个位点,分别为WP1.1、WP3.1和WP5.1,在第6染色体上检测到4个位点,分别为WP6.1、WP6.2、WP6.3和WP6.4,其中WP5.1和WP6.2 2个QTL位点在两季中均被检测到,LOD值分别为7.70、4.81和4.21、6.69,贡献率分别为14.9%、12.4%和8.0%、16.7%。 【结论】黄瓜果皮蜡粉量的遗传符合数量性状特征,由1对加性主基因+加性-显性多基因控制（D-2）。第5染色体上的WP5.1和第6染色体上的WP6.2均可重复检测到,因此,推断控制蜡粉含量的主效候选位点可能位于第5或第6染色体上。     

油菜数量性状QTL定位研究进展

【目的】为从分子水平理解油菜主要数量性状的遗传规律。【方法】对近年来油菜遗传图谱构建以及主要数量性状的QTL进展进行了综述。【结果】分子标记种类、数量、比例、作图群体和作图方法等是影响遗传图谱质量的关键因素;油菜上一些较高质量的遗传图谱为其数量性状的初步定位奠定了基础,但还需要不同研究者的相互协作,最终形成统一的高质量遗传图谱;概括并比较了近年来油菜主要品质性状、产量性状及其他性状QTL定位的最新结果,为加快油菜育种提供了分子遗传理论依据;阐明了油菜数量性状QTL定位的现状、问题及可能的解决方法。【结论】构建统一的、高质量的油菜遗传图谱,以更好地定位油菜的重要数量性状等,加快实现重要性状的标记辅助选择和对其主效基因的克隆,最终育成优良品种,是当前和未来的主要目标。     

黄瓜单性结实性状遗传与QTL定位

【目的】单性结实性是影响设施黄瓜产量和品质的重要性状。深入解析黄瓜单性结实性状遗传规律并对其进行QTL定位,有助于提高设施专用黄瓜品种育种效率。【方法】以强单性结实自交系‘6457’和弱单性结实自交系‘6426’构建的重组自交系F2:8为材料,基于3年表型数据,采用黄瓜基因组测序SSR分子标记构建黄瓜遗传连锁图谱,结合QTL-Seq分析,对黄瓜单性结实性进行QTL定位。【结果】黄瓜单性结实性状符合数量遗传特征。利用SSR标记构建了1张包含11个连锁群的遗传图谱,覆盖基因组555.0 cM,平均图距为6.8 cM。2016—2018年春季在3号染色体上均检测到1个与黄瓜单性结实性相关的QTL位点,位于标记SSR19430和SSR15419之间(3.33—5.57 Mb),遗传距离6.6 cM,贡献率分别为11%、12.5%和6.3%。进一步进行QTL-Seq分析,发现4个与黄瓜单性结实性相关的QTL,分别位于1号(4.38—11.00 Mb)、3号(2.24—10.66 Mb)、6号(15.67—17.93 Mb,26.33—27.49 Mb)染色体上。其中在3号染色体上检测到的QTL与Map QTL所得的QTL区间重叠。推测Csa3G047740、Csa3G073810、Csa3G043910和Csa6G362930为与黄瓜单性结实性状相关的候选基因。【结论】分别在1、3、6号染色体上检测到4个与黄瓜单性结实性相关的QTL位点,其中3号染色体上的QTL年度间稳定,贡献率较高。     

基于西双版纳黄瓜的遗传图谱构建 及其重要农艺性状QTL定位分析

【目的】以西双版纳黄瓜与北京截头黄瓜为亲本构建的F9重组自交系群体为作图材料进行遗传图谱的构建,并对叶绿素含量、果实大小、侧枝多少及其第一分枝节位等重要农艺性状进行QTL定位分析,为黄瓜品种的选育及高产、稳产育种提供有益参考和帮助。【方法】以北京截头黄瓜与西双版纳黄瓜为亲本杂交得到F1,之后按单粒传方式得到含有124个F9重组自交系（RILs）群体。以该F9重组自交系（RILs）群体为作图群体,以995对SSR标记为筛选引物,采用joinmap4.0软件进行遗传图谱的构建。并利用构建的遗传图谱,采用WinQTLcart2.5软件复合区间作图法,结合统计的叶片叶绿素含量,商品瓜的瓜长、瓜粗,种瓜的瓜长、瓜粗、瓜把,以及侧枝数、第一分枝节位等相关的共12个黄瓜重要农艺性状的QTL位点进行检测。【结果】构建了含有7个连锁群,137个SSR标记的遗传图谱,图谱总长591.2 cM,平均图距为4.3 cM;共检测到与12个黄瓜农艺性状相关的QTL位点29个,分布在第1、2、3、4、6、7染色体上。其中,叶绿素性状相关的QTL有6个,商品瓜性状相关的QTL有7个,种瓜性状相关的QTL有9个,侧枝性状相关的QTL有7个,单个QTL位点的可解释的表型变异范围为5.30%-19.24%。Ldr4.2的贡献率最小,为5.30%,Lbn1.2的贡献率最大,为19.24%。【结论】构建了西双版纳黄瓜RIL群体遗传图谱,并对叶片叶绿素含量、果实及侧枝等相关的12个农艺性状进行了QTL定位分析,共获得29个相关QTL。     

玉米生育期相关性状QTL定位

生育期是玉米重要的性状之一,其中抽穗期、散粉期和吐丝期是3个最重要的指标.以玉米自交系LDC-1和YS501构建的186个重组自交系为材料,在2个大田种植环境下对抽穗期、散粉期和吐丝期3个生育期相关性状进行QTL解析.基于Maize10k芯片数据构建总长为2569.89 cM的高密度遗传图谱,共包含2624个bin,相...     

西双版纳黄瓜多心室性状的QTL定位

【目的】西双版纳黄瓜是中国特有的黄瓜种质资源,有多心室特性。在探明西双版纳黄瓜多心室性状表现及遗传规律的基础上进行多心室QTL定位,为进一步了解其分子机理和标记辅助育种奠定基础,也为黄瓜果实性状改良提供有益参考和帮助。【方法】对‘北京截头’黄瓜（CC3,3心室）和西双版纳黄瓜（SWCC8,5心室）不同时期的子房进行石蜡切片观察;基于以‘北京截头’黄瓜和西双版纳黄瓜为亲本构建的含124个株系的F₉代RIL群体,利用已完成的遗传图谱,结合两个季节的RIL群体心室数目统计结果进行多心室QTL定位分析。【结果】石蜡切片观察发现,西双版纳黄瓜子房由5个心皮内卷构成多心室的结构,与3心室黄瓜相比,其子房横径大且胎座数量多;QTL定位分析发现5个控制多心室性状的QTL（LOD＞2.5）,分别分布在1、2、6号染色体上,其中位于1号染色体上的QTL ln1.1和ln1.3在2013年秋季、2014年春季这两季统计结果中都稳定存在,ln1.1在两季的LOD值分别为10.96和9.24,贡献率分别为39.24%和20.49%,位于标记SSR16472-SSR12070。ln1.3在两季的LOD值分别为27.31和21.45,贡献率分别为75.90%和47.11%,位于标记UW083751-SSR04278,认为这两个位点是控制多心室的主效QTL,其余位点为微效位点。ln1.1区段的遗传距离为6.3 cM,物理距离为0.97 Mb,包含159个基因。ln1.3区段的遗传距离为4.9 cM,物理距离为2.07 Mb,包含227个基因。在ln1.1和ln1.3区段内分别预测了2个调控多心室性状的基因,包括2个WD40重复蛋白基因（Csa1M071910.1和Csa1M072490.1）和2个Aux/IAA生长素应答基因(Csa1M231530.1和Csa1M207820.1)。【结论】位于1号染色体上的ln1.1和ln1.3是控制多心室性状的主效QTL。预测2个参与植物激素信号转导的基因Csa1M207820.1和Csa1M231530.1,以及2个与WD40重复蛋白相关的基因Csa1M071910.1和Csa1M072490.1为候选基因。     

黄瓜雌性性状的QTL定位分析

以黄瓜雌性系D0420×强雄性系D06103的211株F2单株为作图群体,应用SSR分子标记进行多态性筛选,得到与黄瓜雌性性状相关的标记位点21个,分属4个连锁群,连锁群全长为98.5 cM,标记间平均距离4.9 cM,最短的连锁群0.5 cM(LG1),最长的连锁群53.4 cM(LG2);标记间最小的遗传距离0.2 cM,最大的遗传距离25.2 cM;采用复合区间定位分析,检测到与黄瓜雌性性状相关的QTL位点2个,均位于第3连锁群上,距离最近标记的遗传距离分别为2.1和1.4 cM,LOD值分别为50.04和6.48,贡献率分别为15.36%和5.69%.     

黄瓜果实弯曲性状的QTL定位

以果实弯曲的黄瓜品种L18-10-2和果实顺直黄瓜品种D9320为父母本,获得F2分离群体,研究黄瓜果实弯曲性状的相关SSR分子标记并定位QTL。采用SSR分析技术及BSA法,通过对116对引物的筛选,得到7个SSR标记位点与黄瓜果实弯曲性状相关,其中4个即CSWCT27、CSWCT29、CSWACC02和CSWATT02位于同一连锁群上,标记间距离分别为12.1、17.5和18.2 cM,连锁群长约47.8 cM。检测到1个与黄瓜果实弯曲性状相关的QTL位点,距离最近标记的图距为2.5 cM,贡献率为9.33%。     

雌雄同株黄瓜单性结实性遗传分析

【目的】分析雌雄同株黄瓜单性结实性的主基因+多基因混合遗传特点,为选育强单性结实雌雄同株黄瓜品种提供理论依据。【方法】通过强单性结实雌雄同株黄瓜自交系‘6457’与非单性结实自交系‘6429’和‘6426’构建的6个世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,分析不同遗传背景和季节雌雄同株黄瓜单性结实性遗传表现。【结果】雌雄同株黄瓜单性结实性遗传受2对主基因+多基因控制(E-1-0,E-1-2)。两主基因的加性效应值均较大,B1、B2、F2主基因遗传率分别为72.2%—88.8%、52.5%—93.1%、88.6%—95.4%,相应的多基因遗传率分别为0—11.2%、0—43.1%、0—1.5%。【结论】强单性结实性雌雄同株黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实为宜,常规杂交育种早期世代选择有效。     

黄瓜单性结实的遗传分析

选取黄瓜单性结实性差异显著的4个材料,采用完全双列杂交半轮配(舍亲本)试验设计配制杂交组合,利用开花前掐花的方法测定亲本及F1单性结实坐果率.试验按照Griffing Ⅱ方法配制杂交组合,按照Hayman方法分析数据.结果发现,M32有较高的一般配合力,M36×M32具有较高的特殊配合力;广义遗传力达到94.93%.平均显性度为0.9891.黄瓜单性结实性状遗传符合"加性-显性"遗传模型,以加性效应为主.所以,要想培育出具有单性结实性能力强的F1代杂交组合,双亲都需要具有较强的单性结实性能力.     

花生分子遗传图谱构建与QTL定位研究进展

近年来,随着分子标记技术及统计分析方法的迅速发展,许多作物已构建了较为饱和的分子遗传连锁图谱,利用这些图谱已定位了很多重要性状的 QTL。综述了近年来花生分子遗传图谱构建以及重要性状的 QTL定位研究进展,包括花生野生种、栽培种、栽培野生种间分子遗传图谱的构建,以及抗病性、产量、品质、形态和生理等性状的 QTL定位,并对今后的发展方向进行了展望。     

甜瓜果实相关性状QTL分析

以美国厚皮甜瓜品系ms-5为母本,中国薄皮甜瓜品系HM-1为父本,配置杂交组合,构建含有189个单株的F2:3群体,对两亲本高通量重测序开发CAPS标记,构建包含159个标记、12个连锁群的遗传连锁图谱,该图谱覆盖基因组长度为1 771.53 cM,标记间平均距离为11.35 cM。应用复合区间作图法对甜瓜果实单果重、果实长、宽、果形指数、果肉厚度作QTL分析,共检测到与果实性状相关QTL位点18个,分布在第2、4、5、6和7染色体上,LOD值为2.82~18.78,可解释2.68%~79.40%表型变异率。检测到7个与果形指数相关QTL位点,分别为FS2.1、FS4.1、FS6.1、FS6.2、FS7.1、FS7.2、FS7.3,果形指数QTL位点FS6.1位于B0610和E0623两个标记之间,两标记间遗传距离为0.27 cM,LOD值为6.14,解释5.72%表型变异率,通过基因序列比对QTL FS6.1位于甜瓜基因组scaffold00027上,基因注释结果发现,该区域有26个候选基因。     

大豆豆腐和豆乳得率的遗传分析与QTL定位

【目的】优质高产豆腐与豆乳专用品种的选育是现代大豆品质育种的重要方向,本研究欲通过对大豆同一重组自交系群体2004和2005两年的豆腐与豆乳得率进行相关的遗传分析与QTL定位,为豆腐与豆乳专用品种选育提供遗传学依据。【方法】以干豆腐与干豆乳得率均差异极显著的大豆品种科丰1号与南农1138-2及其构建的184个重组自交系的群体为试验材料,应用主基因＋多基因混合遗传模型进行遗传分析;以该群体所构建,由488个分子标记组成,覆盖4226.40 cM,平均图距8.66 cM的遗传连锁图谱为基础,应用软件Cartographer V 2.5的复合区间作图(CIM)程序检测QTL。【结果】两个年份两个性状均存在双向超亲变异,年份间、群体各家系间、以及年份与家系互作间的差异均极显著;干豆腐得率的遗传,两个年份及两年平均值均属两对具有累加作用的连锁主基因加多基因混合遗传模型,重组率均为0.00,主基因遗传率为13.23%～26.84%,多基因遗传率为73.15%～86.77%;各年份及两年平均干豆乳得率的遗传均为两对连锁主基因加多基因混合遗传模型,重组率均为0.00,主基因遗传率为17.27%～22.29%,多基因遗传率为77.71%～82.73%。CIM检测的QTL结果显示,在C2连锁群STAS815T～A676I标记区间检测到与干豆腐得率相关的2个紧密连锁的QTL,能在不同年份稳定表达,对表型变异的贡献率累计为16.23%～23.18%;在M连锁群satt728～K24I标记区间定位到1个控制干豆乳得率的QTL,在不同年份稳定表达,距离其左侧标记0.01 cM,对表型变异的贡献率为4.73%～7.14%。【结论】豆腐与豆乳得率均属主基因加多基因遗传,主基因遗传贡献不大,多基因占主要部分(≥73.15%),遗传分析和QTL定位的结果可以相互验证,遗传改良需要更多地依靠多基因积聚。