利用高代回交和分子标记辅助选择构建棉花染色体片段代换系

染色体片段代换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)又叫导入系(introgression lines,ILs),是在相同的遗传背景中导入供体亲本的染色体片段,如果代换系中只含有一个来自供体亲本的染色体片段则称为单片段代换系(single segment substitution lines,SSSLs).本实验利用陆地棉栽培种CCRI221(中棉所45)为受体,海岛棉海1为供体,通过高代同交和分子标记辅助选择相结合的方法,构建了1个由116个家系组成的染色体片段代换系群体.利用分布在棉花基冈组25个连锁群上的276个多态性标记对BC4F1世代进行检测.这些标记覆盖了棉花基因组2 347 cM,占棉花基冈组4 450 cM的52.7%.在每个家系中,代换片段最多的55个,最少的15个,平均32.92个,覆盖棉花基因组180.7～969 cM的,平均覆盖了502 cM.占检测长度(2 347 cM)的21.4%.在各家系中,每个连锁群平均包含0.1～8_3个海岛棉片段,平均覆盖每个连锁群0.2～54.2 cM,占每条连锁群被检测长度0.5-207 cM的10.3%～35.5%.本研究为棉花染色体单片段代换系的创制奠定了基础.     

以性状和分子标记为基础的水稻近等基因系的分离

以珍汕97/明恢63的一个含234个重组自交系的F6：7群体为材料, 通过以性状和分子标记为基础的方法在该群体中分离了每穗实粒数和千粒重这两个性状的近等基因系及对这两个性状有效应的QTL标记位点和两两互作位点的近等基因系。 在重组自交系RIL65和RIL197家系内分别分离了每穗实粒数和千粒重的近等基因系。 在重组自交系RIL54     

控制水稻穗伸出度和株高的数量性状基因定位

水稻穗伸出度和株高是影响杂交水稻制种产量的重要农艺性状。本研究利用越光/Kasalath//越光杂交回交产生的重组自交系群体（backcross recombinant inbred lines,BILs）对穗伸出度与其相关株高数量性状基因位点（QTL）进行检测和遗传效应分析。结果表明,对穗伸出度的检测中,共检测到4个QTL（qPE-1,qPE-2,qPE-3-1和qPE-3-2）,分别位于水稻的第1,2,3（2个QTL）染色体上,其贡献率为6.62%～17.16%,其中位于第3染色体上的qPE-3-2的贡献率为最大（17.16%）,来自越光的等位基因能增长穗伸出度1.61cm;对株高性状的检测中,检测到QTL共有3个（qPH-1,qPH-6和qPH-12）,分别位于第1、6和12染色体上,分别能解释28.53%,15.30%和5.01%的株高变异。有趣的是除了qPE-1位点,其他3个与穗伸出度相关的QTLs将不会影响水稻株高的生长。本研究中检测到QTLs的两侧的连锁分子标记可用于分子育种培育穗伸出度和株高兼顾型的水稻品种。     

Construction of Genetic Linkage Map and QTL Mapping for Fiber Quality in Upland Cotton

A comprehensive genetic linkage map was constructed using 270 F2:7 recombinant inbred lines from a cross between two upland cotton cultivars Yumian 1 and T586.The linkage map comprised of 604 loci and 57 linkage groups ordered into 25 chromosomes,spanning 3106.9 cM,and approximately accounting for the 69.87～ of the whole cotton genome with an average genetic distance of 5.15 cM between two markers.Based on interval mapping,29 QTLs affecting fiber quality were identified,including 5 QTLs for fiber length,7 QTLs for fiber uniformity,10 QTLs for fiber strength,2 QTLs for fiber elongation,and 5 QTLs for fiber fineness.Seventeen QTLs were mapped on A sub-genome chromosomes,and 12 on D sub-genome.     

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。     

陆地棉高品质品系纤维品质性状QTL的分子标记及定位

为进一步挖掘利用高品质品系NM03102的优异纤维品质性状的基因,利用陆地棉鲁棉研21作为母本、NM03102为父本构建了F2和F2∶3分离群体。通过7892对SSR引物对亲本进行筛选,获得222对多态性引物,进一步对195个F2群体单株分析得到242个标记位点。其中,182个标记位点连锁构建37个连锁群,共覆盖1661.6 cM,每个连锁群平均包含4.9个标记位点,标记间平均相距9.1 cM,其中35个连锁群被定位到了20条染色体上。利用F2和F2∶3纤维品质数据,通过复合区间作图法,共检测到20个纤维品质性状QTL。其中,1个纤维强度的QTL和1个纤维整齐度的QTL与已有的报道一致,1个纤维强度的QTL和1个麦克隆值的QTL在两世代中稳定存在,这为标记辅助选择奠定了基础。     

陆地棉光合相关性状的QTL定位分析

光合作用是棉花产量的主要物质来源。本研究以高光效陆地棉冀优861和低光效陆地棉新陆早25号为亲本组配的196个F₂单株为作图群体,利用SSR（Simple Sequence Repeat）标记构建陆陆杂交遗传连锁图谱,共有30个标记位点连锁,包含4个连锁群,全长244.4cM。利用QTL IciMapping 4.1软件的完备区间作图法对冀优861×新陆早25号F_2:3家系的光合相关性状进行QTL作图分析,共定位到光合相关5个性状的10个QTLs,其中1个光合速率QTL和1个胞间CO₂浓度QTL分别定位在D3和D7染色体上。本研究为棉花光合相关性状QTL的精细定位及分离克隆打下基础,为聚合棉花高光效分子标记辅助育种提供理论依据。     

棉花重要性状基因定位研究进展

随着棉花基因组学研究的不断深入和遗传图谱的不断饱和,为一些控制棉花重要性状基因的定位提供了便利.将各类分子标记定位于相应的遗传连锁图或染色体上,为研究棉花诸多性状基因的图位克隆、抗性机制的遗传揭示、分子标记辅助选择、有利基因的定向转移及基因聚合育种等奠定了坚实的基础.综述了近年来棉花重要质量性状基因和数量性状基因(QTLs)定位研究的最新进展,并对研究中存在的主要问题进行分析和展望.     

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。     

红麻五个质量性状在遗传连锁图谱中的初步定位

红麻遗传连锁图谱的构建和性状的基因定位,可促进红麻的分子辅助育种研究的发展。本研究以埃及的阿联红麻与福建农林大学育成的高产优质抗病新品种福红992杂交,F₁和F₂自交衍生162个F_2:3家系为材料,在笔者已完成的红麻遗传连锁图谱构建的工作基础上,对红麻的叶柄色、叶形、花冠大小、花冠形状、后期茎色5个质量性状进行基因定位。用Mapmaker/Exp 3.0软件进行连锁分析,结果表明,后期茎色基因与叶柄色基因连锁,存在紧密的连锁关系,其遗传距离为2.8 cM,定位于第5条连锁群;花冠大小与花冠形状这2个基因之间也存在一定的连锁关系,其遗传距离为14.7 cM,定位于第6条连锁群,叶型与花冠大小和花冠形状的遗传距离分别为38.2 cM 与23.5 cM,虽然都定位于第6条连锁群,但是否存在连锁关系有待进一步研究。所获结果在红麻遗传学和育种学上有一定的现实意义和分子辅助育种实用价值。     

Research Progress on the Mendelian Genetic Analysis and Molecular Mapping of Morphological Qualitative Traits in Cotton

Genetic analysis and molecular mapping of qualitative traits are important tools in cotton breeding. Research on cotton qualitative traits has been reported since the early 1900s. Rapid advances in cotton genomics and molecular mapping over the past several years have facilitated the mapping and cloning of important qualitative trait genes in cotton. Although most of the 101 genes and alleles related to cotton morphological qualitative traits have not been mapped to linkage groups or chromosomes, several genes have been cloned and identified via map-based cloning. This paper describes research progress on the genetic and linkage analysis, molecular mapping, and candidate gene cloning of eight major types of morphological qualitative traits: plant color, leaf color, leaf shape, bract, flower, nectary, gland, and fiber characteristics. The presented information lays a foundation for studying the molecular basis of qualitative traits, favorable gene-based transfer, and gene pyramiding in cotton.     

陆地棉遗传图谱构建及产量和纤维品质性状QTL定位

利用3 458对SSR引物筛选陆地棉中棉所35和渝棉1号间的多态性引物, 获得173对。以多态性引物检测(渝棉1号×中棉所35)F₂群体180个单株的标记基因型, 共获得178个标记位点。构建的遗传连锁图谱包括148个标记, 36个连锁群, 总长1 309.2 cM, 标记间平均距离8.8 cM, 覆盖棉花基因组的29.5%。36个连锁群中的28个分别被定位于20条染色体, 8个连锁群未定位于染色体。以渝棉1号×中棉所35的F₂、F_2:3群体的产量、纤维品质性状鉴定结果, 利用区间作图方法, 检测到4个产量性状QTL, 即2个衣分(LP)、1个铃重(BW)、1个籽指(SD); 5个纤维品质性状QTL, 即1个纤维长度(FL)、2个纤维比强度(FS)和2个纤维细度(FF)。LP1、BW、SD、FL和FS1被定位于第7染色体, LP2、FS2、FF1和FF2被分别位于第15、21、9和20染色体。5个纤维品质QTL的有利等位基因均来源于渝棉1号。