基于元分析与结构域注释的大豆胞囊线虫抗性基因挖掘

【目的】挖掘大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe,SCN)抗性基因,并分析其在不同大豆品种中及同一品种的不同组织中的表达情况,探讨其在抗SCN反应中的作用。【方法】采用图谱整合软件BioMercator2.1将不同来源的QTL整合到遗传图谱GmComposite2003上,并通过元分析的方法获得一致性QTL。运用抗病基因注释的方法获得一致性QTL内包含的抗性候选基因,同时采用分子生物学手段克隆预测得到的基因,并采用半定量RT-PCR的方法进行表达分析。【结果】通过元分析获得了27个一致性位点,根据hmmsearch的搜索结果显示,共得到77个SCN抗性候选基因,其中PK-LRR-TM和PK类的抗病基因为主要的类型,共占总数的77%。选择Gm16上抗病基因簇内的基因进行克隆,其中4个获得扩增产物,半定量RT-PCR结果表明,Glyma16g31490.1只在抗线虫品种L-10中表达,而在感线虫品种黑农37中不表达,且在L-10根中的表达量明显高于叶片中的表达量。【结论】克隆得到4个SCN抗性基因与其它植物PK-LRR-TM类抗病基因具有较高的相似度。Glyma16g31490.1在不同品种及同一品种不同组织间的表达量存在差异,推测其在SCN抗性过程中可能发挥一定的作用,也进一步证明了利用元分析与结构域注释的方法挖掘SCN抗性基因是一种有效的方法。     

大豆脂肪含量遗传分析及QTL定位研究

以高蛋白大豆品种吉育50和高油大豆品种吉农18杂交后获得的F2及其衍生群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型和QTL IciMapping v2.2完备区间作图法研究大豆脂肪含量的遗传规律.结果表明:大豆脂肪含量表现为多基因遗传模型,主要受多基因控制,多基因遗传率为79.15%;对大豆脂肪含量进行QTL定位和分析,共检测到2个主效QTL和2个微效QTL,分布于12(G)、17(M)和22(F)3个连锁群上,其中包括了1个在2年间稳定存在的主效QTL.     

大豆结瘤相关性状的Meta分析及候选基因挖掘

氮元素是植物生长所需的重要营养元素之一,生物固氮是大豆生长所需氮元素的重要来源。结瘤数目与重量等是研究共生结瘤的主要性状,对共生结瘤相关性状进行基因定位具有重要的意义。鉴于根瘤相关性状的QTL定位结果比较分散,需要选择合适的公共图谱并整合前人结果,将其真正应用于实践中。故对大豆结瘤相关性状的47个QTL进行Meta分析,得到2个"通用QTL",并将得到的"通用QTL"进行大豆基因组注释,在置信区间内找到8个可能与调节大豆结瘤相关的基因。通过转录表达分析发现,有6个大豆基因受根瘤菌诱导表达,其中有4个基因表达变化幅度较大,并且在绥农14与野生豆ZYD00006中表达均有差异;另2个基因未检测到信号。进一步的蛋白结构域分析发现,这些基因分别含有糖基水解酶、酪氨酸蛋白激酶、亮氨酸重复序列型类受体蛋白激酶和钙钠交换蛋白等结构域,结合已有研究结果表明这些差异表达基因编码蛋白的结构域均与植物抗病、植物免疫反应有关,这为研究大豆与根瘤菌间的共生关系提供理论基础。     

华东葡萄遗传连锁图谱构建及灰霉病抗性QTL定位

【目的】构建华东葡萄遗传连锁图谱,并定位其抗灰霉病QTL,为华东葡萄种质资源的高效利用及其抗灰霉病基因发掘提供理论基础。【方法】以高感灰霉病的欧洲葡萄赤霞珠为母本、抗灰霉病的华东葡萄1058-2为父本,以二者杂交F₁代128株单株为群体材料,利用GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序技术开发SNP分子标记,应用JoinMap 4.0构建遗传连锁图谱,使用MapQTL 6.0对F₁代抗灰霉病表型进行抗灰霉病QTL定位。与葡萄参考基因组PN40024进行比对分析,筛选QTL区间的抗病候选基因。【结果】2019和2020年杂交F₁代群体的灰霉病抗性多为中抗及以上。在亲本之间共鉴定到6357个SNP分子标记。挑选出在染色体上均匀分布的654个SNP分子标记用于构建华东葡萄遗传连锁图谱。该图谱包含19个连锁群,总长度为1843.67 cM,SNP分子标记间平均遗传距离为2.82 c M。根据2019和2020年的F₁群体灰霉病表型数据,连续两年在LG9连锁群上定位到1个与灰霉病抗性连锁的QTL,命名为Rbc1。该QTL与SNP分子标记np6008紧密连锁,在2019和2020年表型中可解释的变异率分别为13.1%和12.6%。参考葡萄基因组PN40024的物理图谱和基因注释信息,Rbc1位于9号染色体物理距离5969~12345 kb内,在这个QTL区间含有45个与抗病性相关的基因,编码含有LRR结构域的受体激酶和推测的抗病蛋白。【结论】葡萄灰霉病抗性是多基因控制的数量性状,抗性亲本华东葡萄1058-2中存在抗病的主效QTL。筛选出的45个与抗病性相关的基因可能参与调控葡萄灰霉病抗性,后续可作为候选基因进一步解析华东葡萄1058-2灰霉病抗性功能。     

大豆11S/7S球蛋白比值QTL定位及相关基因分析

11S球蛋白与7S球蛋白是大豆贮藏蛋白主要成分,对大豆营养品质及加工特性有显著影响,且11S球蛋白对大豆营养品质及加工特性影响优于7S球蛋白,两者蛋白含量呈负相关.因此,大豆11S/7S球蛋白比值性状相关QTL位点与候选基因挖掘尤为重要.研究选用181个株系染色体片段代换系群体(Chromosome segment substitution lines,CSSL),采用完备区间作图法(Inclusive composite interval mapping)作11S球蛋白与7S球蛋白比值QTL定位,获得3个与大豆11S/7S球蛋白比值相关QTL.在两个共识QTL区间内,获得6个候选基因,通过实时荧光定量PCR验证,Glyma.09G015100在低、高表型材料中相对表达量均高于对照材料,表明该基因在球蛋白表达过程中有促进作用.研究结果为大豆11S球蛋白与7S球蛋白比值QTL精细定位及适用于加工品种选育提供理论依据.     

基于水稻RIL群体的稻瘟病抗性QTL分析

为了挖掘和利用抗稻瘟病基因,培育抗稻瘟病品种,以抗稻瘟病亲本京宁11(父本)和感稻瘟病亲本2013ZJP-3(母本)培育的包含189份株系的F6和F7重组自交系(RIL)群体作为试验材料,利用99对亲本间有多态性的SSR标记构建遗传连锁图谱;同时,利用宁夏地区优势稻瘟病菌生理小种,采用人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行叶瘟、穗颈瘟抗性鉴定,并用QTL IciMapping 4.0软件对叶瘟抗性和穗颈瘟抗性进行QTL分析.结果表明,F7群体的抗叶瘟性状呈连续性分布,且大部分材料偏向于抗病亲本京宁11.QTL定位结果显示,共检测到11个QTL:与叶瘟抗性有关的QTL有4个,分别位于6、6、6、10号染色体上,贡献率达到5％～8％,其中贡献率最大的QTL位于6号染色体上;与穗颈瘟抗性有关的QTL有4个,分别位于6、10、10、11号染色体上,贡献率为5％～8％;与综合抗病指数有关的QTL有3个,位于6、10、10号染色体;此外,在10号染色体上的RM1125单标记区间内有2个控制穗颈瘟与综合抗病指数的QTL,分别解释了 8％、6％的表型变异,加性效应分别为-0.75、-0.40,这个QTL对应的增效基因均来自于父本京宁11.     

大豆抗胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)基因定位研究进展

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)是一种世界性病害。文中就大豆抗胞囊线虫基因定位方面的研究进展进行了综述。遗传研究表明:大豆对胞囊线虫的抗性遗传受少数几对基因控制,但是作用机制非常复杂。借助分子遗传图谱,采用不同的抗源共计筛选到60个与抗病基因有关的标记,其中的一些位于相同的位点。其中,位于G连锁群上的rhg1位点和A连锁群上的Rhg4位点在多个群体中得到验证,并且对多个生理小种有抗性作用。由于采用的抗源和作图群体不同,接种的线虫群体在遗传上的异质性和分子标记本身的局限性,许多研究结果差异很大,同时也表明大豆对胞囊线虫的抗性遗传机制的复杂性。鉴于目前定位方法的原因,基因的精细定位需要借助于作图定位软件的改进,分子遗传图谱的加密和表型鉴定准确性的提高。     

基于RIL和CSSL群体定位大豆脂肪酸组分QTL

【目的】 大豆（Glycine max）原产于中国,高品质的大豆在食品、饲料、纺织品等多种加工业中广泛应用,因此,选育高品质大豆已成为育种者和生产者的聚焦问题。通过对大豆脂肪酸各组分进行QTL定位及候选基因的筛选,为大豆品质改良奠定分子基础。【方法】 以美国大豆品种Charleston和东农594为亲本构建重组自交系（RILs）、以栽培大豆绥农14与野生大豆ZYD00006为亲本构建染色体片段代换系（CSSLs）为试验材料。利用气相色谱法测定2个群体的脂肪酸含量,根据东北农业大学农学院大豆遗传改良实验室已构建的遗传图谱,通过Windows QTL Cartographer 2.5和ICIMapping软件对2017—2018年RIL群体与CSSL群体中的大豆脂肪酸组分进行QTL定位研究,并对所获得的QTL置信区间进行候选基因的挖掘。【结果】 2017—2018年,RIL群体和CSSL群体分别定位到34和20个与脂肪酸组分相关的QTL,分布在除B2、C1、G、H、J、M和O以外的13个连锁群上。比较2个群体的QTL定位结果,发现在2个群体中重复检测到10对QTL,其中,分布在A1、C2、D1a、F、K和N连锁群上的QTL与多种脂肪酸含量相关,在A1连锁群上检测到亚油酸和油分含量重叠的QTL;在C2连锁群上检测到硬脂酸和油分含量重叠的QTL;在D1a连锁群上检测到硬脂酸和油分含量重叠的QTL;在F连锁群上检测到棕榈酸、硬脂酸和油分含量重叠的QTL;在K连锁群上检测到亚油酸和亚麻酸含量重叠的QTL;在N连锁群上检测到棕榈酸和油分含量重叠的QTL、油酸和亚油酸含量重叠的QTL。对QTL定位获得的所有置信区间进行候选基因的挖掘,从基因注释数据集中共筛选出485个候选基因,其中,271个候选基因具有GO注释,进一步进行GO富集数据分析,共有15个候选基因与脂肪酸相关。主要通过编码植物酰基-酰基载体蛋白（ACP）硫酯酶、脂肪酸去饱和酶、磷脂酶D1、脂肪酸-羟化酶、丙酮酸激酶和参与酰基辅酶A生物合成、调节脂肪酸链的延伸,从而影响脂肪酸的合成。【结论】 共检测到54个与大豆脂肪酸各组分相关的QTL,在2个群体中重复检测到10对QTL,对QTL定位获得的置信区间进行候选基因的筛选,共有15个候选基因与脂肪酸相关。这些稳定的脂肪酸相关的QTL和脂肪酸相关的候选基因可用于大豆脂肪酸改良的分子标记辅助选择。     

玉米籽粒蛋白含量Meta-QTL及候选基因分析

玉米的蛋白含量与品质直接相关,可通过各种遗传群体对籽粒蛋白进行QTL分析。但是由于使用不同的遗传图谱和分子标记,结果之间无法直接比较分析,数据也无法整合和利用。为了综合、系统分析玉米籽粒蛋白的QTL位点,收集和整理了289个已报道的玉米籽粒蛋白含量QTL相关信息,采用Bio Mercator4.2软件整合不同遗传图谱,通过元分析发掘到44个meta-QTL(MQTL),研究确定了13个在不同遗传群体间具有一致性的QTL位点。利用生物信息学注释一致性QTL位点区段相关候选基因的功能,获得了847个候选基因,功能富集化分析发现13个候选基因显著富集在9个生物学过程中。这些meta-QTL位点及相关候选基因分析可以为玉米籽粒蛋白的分子标记辅助育种、精细定位和基因克隆提供有用的信息。     

一个高抗玉米南方锈病基因的QTL定位及遗传分析

【目的】 通过对一个热带高抗玉米南方锈病材料S313与4个高感玉米南方锈病材料组配的8个F₂群体进行两年三季的遗传分析,在表型鉴定的基础上,利用其中1个F₂群体进行局部遗传图谱构建及抗性基因定位,并利用大群体及新开发的分子标记对抗性主效QTL进行精细定位,为进一步克隆该基因奠定基础。【方法】 连续三季对8个F₂分离群体,分3个时期进行病原菌接种,玉米生长后期按1—9级标准等级记载各单株的抗南方锈病级数,进行抗性表型鉴定,最终确定抗、感分离比例。利用56K芯片筛选出2个亲本间多态标记,选择其中均匀分布的192个标记对S313×PHW52的F₂群体中各30个高抗、高感子代进行KASP分型。利用第10染色体短臂上19个SNP标记对整个F₂群体进行分型,构建局部遗传图谱;将遗传图谱与田间抗性表型鉴定结果相结合进行抗性QTL定位。开发初定位区间内10个SNP标记对次级群体进行标记分型,根据交换单株数量大小进一步缩小定位区间。根据玉米B73 Ref Gen_V4参考基因组信息,列出对应定位区间内的所有基因,利用基因的功能注释信息,确定可能与玉米抗南方锈病相关的候选基因。【结果】 8个F₂群体田间抗、感分离比均符合3﹕1的分离比例,说明热带自交系S313对玉米南方锈病的抗性是由1个效应比较大的主效QTL控制。利用56K芯片筛选出2个亲本间的多态标记16 426个。利用192个标记对各30个抗、感子代进行连锁分析,获得了1个抗性连锁标记Affx-90241059。利用19个SNP标记构建了总遗传距离为31.8 cM,标记间平均距离1.77 cM的局部遗传图谱。利用复合区间作图法把该主效QTL定位在标记Affx-91298359与标记Affx-91182449之间,区间大小约2 M。进一步利用F₂大群体及10个SNP标记把该区间缩小到474 K的范围内。玉米参考基因组B73的对应区间内共有63个基因,其中3个基因LOC103640657、LOC100191493、LOC103640673编码的蛋白质与植物抗病性有关,因此把这3个基因列为热带玉米种质S313高抗玉米南方锈病的抗性候选基因。【结论】 S313对玉米南方锈病的抗性是由1个主效QTL控制,并且S313的主效基因定位在第10染色体短臂约0.47 M的范围内。在该范围内有3个玉米南方锈病抗性候选基因。     

编码杧果丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类蛋白抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类催化结构域Ⅰ和Ⅸ的氨基酸保守序列设计简并引物,PCR扩增‘紫花芒’杧果嫩绿色叶片基因组DNA。在NCBI中用BlastX比对发现,有6个阳性克隆是抗病基因同源序列,并命名为PK1~PK6,GenBank注册序列号为AY693369~AY693371和AY776277~AY776279。在PK3、PK4和PK6中发现了丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的9个催化结构域Ⅰ~Ⅸ,而其它3个克隆具有部分结构域。氨基酸序列同源性分析还发现,6个克隆编码的氨基酸序列都与受体样蛋白激酶有较高的氨基酸序列同源性。系统进化树分析还表明它们都是可能的抗病基因同源序列。总之,6个克隆不仅是抗病基因同源序列而且是可能的受体样蛋白激酶基因同源序列。     

大豆巢式关联作图群体蛋白质含量的遗传解析

【目的】大豆是重要的经济作物,是人类植物蛋白质和油脂的主要来源。蛋白质含量作为大豆育种的主要目标之一,属于多基因控制的复杂数量性状,并且受环境条件的影响。通过对大豆巢式关联作图群体的蛋白质含量进行全基因组关联分析,解析其遗传构成,为高蛋白质含量的大豆品种育种提供理论基础。【方法】以蒙8206为共同亲本,对临河×蒙8206、正阳×蒙8206、蒙8206×通山与蒙8206×WSB分别杂交,通过单粒传法自交7代衍生的4个重组自交系群体,共计623个家系,整合为一个大豆巢式关联作图群体,利用RAD-seq技术进行SNP标记基因分型,并于2012年至2014年将该群体种植在5个不同田间环境,在大豆完熟期R8时测定蛋白质含量,利用限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法（RTM-GWAS）来解析蛋白质含量的遗传构成。【结果】试验群体的蛋白质含量变异较大,蛋白质含量性状遗传率较高,遗传变异可解释85.00%的表型变异。多环境联合方差分析表明,蛋白质含量的基因型、环境以及基因型×环境均达到差异极显著水平。全基因组关联分析共检测到90个蛋白质含量QTL,其中新检测到20个QTL,每个QTL的表型变异解释率为0.06%—3.99%,贡献率总和为45.60%。每个QTL包含2—5个等位变异,等位变异效应为-2.434%—2.845%,大多数等位变异效应为-1.000%—1.000%,表明大多数等位变异的效应较小。根据检测的90个蛋白质含量QTL,预测了73个蛋白质含量相关基因,其中Glyma20g24830参与甘氨酸与芳香族氨基酸代谢,Glyma18g03540参与半胱氨酸生物合成,推测其为重要蛋白质含量候选基因。根据试验群体的蛋白质含量QTL-allele矩阵,预测出潜在杂交组合的纯系后代的蛋白质含量育种潜力高达56.5%。【结论】检测到90个大豆蛋白质含量QTL,新检测到20个QTL,预测到73个蛋白质含量相关基因,表明大豆蛋白质含量是由多基因控制的数量性状。     

大豆凝集素(SBA)含量遗传分析与QTL定位

大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)为大豆中含量较高、作用较强主要抗营养因子之一,影响大豆食品和饲料安全,降低或去除大豆籽粒和产品中凝集素成为大豆食品和饲料工业亟待解决问题。文章以合丰45号(高SBA含量)×太平川黑豆(低SBA含量)杂交组合及衍生201个稳定株系组成的F78重组自交系(RIL)群体为试验材料,在3年(2011~2013)1个样点(哈尔滨)种植环境下对大豆凝集素含量作遗传模型和QTL分析。结果表明,SBA含量符合2对主基因+多基因混合遗传模型;利用134对多态性SSR引物扩增RIL群体,构建遗传图谱,对SBA含量相关作QTL分析。共检测到4个与SBA含量相关QTL,每个QTL均重复检出2次,稳定性较好,其中SbaHTC1-1(Satt139~Satt578)和SbaHTD1b-1(Satt537~Satt189)2个QTL位点两年检测结果加性效应值均达显著水平,且遗传贡献率较高,为主效QTL。利用分子标记遗传图谱,定位与SBA含量相关QTL,为改良大豆凝集素含量提供理论依据和技术支持。     

棉花抗黄萎病遗传学研究进展

黄萎病是棉花生长中的主要病害，严重制约着棉花产量和品质的不断提高。选育棉花抗黄萎病品种是克服这一难题最为经济、高效、环保的策略。植物抗病性遗传解析是抗病育种的基础。为了加快棉花抗黄萎病育种进程亟需开展棉花抗黄萎病遗传学研究，本研究归纳了棉花黄萎病抗性遗传规律、抗性QTL定位和抗病基因挖掘3个方面的研究进展，认为目前对于棉花抗黄萎病遗传学研究还远不能满足棉花抗黄萎病育种的需求。与此同时，在棉花抗黄萎病育种材料选择、遗传群体构建和定位技术手段等方面提出了建议。     

转hrpZpsta抗病基因大豆的研究

【目的】将具有广谱抗病性的hrpZpsta基因导入大豆,为培育抗灰斑病的转基因大豆新品系奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法,以大豆子叶节为受体,将具有广谱抗性的hrpZpsta基因转入大豆品种"吉林30"中,以耐盐基因badh作为筛选标记性基因,经过抗性筛选,对转基因植株进行PCR检测、Southern杂交和RT-PCR检测分析。【结果】确定的NaCl筛选浓度为200mmol/L。对T1、T2和T3代转基因植株进行PCR检测,得到T1代阳性植株30株,T2代45株,T3代284株,说明外源hrpZpsta基因在转基因后代中能够遗传。Southern杂交结果表明,外源目的基因hrpZpsta已经整合进大豆基因组中,且整合位点不尽相同。RT-PCR结果表明,hrpZpsta基因在受体大豆中获得表达。【结论】获得了hrpZpsta基因遗传表达的T3代转基因大豆株系。     

大豆对斜纹夜蛾抗性的遗传分析及相关QTL的定位

 以大豆组合皖82-178×通山薄皮黄豆甲衍生的重组自交系群体（RIL）为材料，以斜纹夜蛾幼虫重为抗性鉴定指标，应用主基因＋多基因的混合遗传模型对大豆抗虫性进行遗传分析。结果表明，该群体对斜纹夜蛾的抗性遗传符合两对主基因＋多基因的遗传模型，主基因的遗传率为89.85％。以该群体所构建的遗传连锁图谱为基础，利用软件Cartgrapher（V.2.0）采用复合区间作图法检测到2个与抗虫有关的QTL，分别位于wt-11和wt-12连锁群上，其在对应连锁群的端距离分别为5.51cM、11.51cM，加性效应估计值分别为-0.0619、-0.0419，对性状变异的解释率分别为17.22％和8.60％。     

玉米小斑病抗病QTL的鉴定与效应分析

为分析玉米小斑病的遗传抗性，分别利用抗病自交系CIMBL29和感病自交系GEMS41为供体亲本和轮回亲本，通过2次回交和3次自交构建了含有179个家系的BC2F4群体。在2017年(河南长葛)和2018年(河南西平)两个环境条件下对群体小斑病抗性进行了评估，结合SNP分子标记构建的高密度遗传连锁图谱，对抗小斑病QTL进行鉴定。QTL定位结果表明，在2个环境中共鉴定了4个抗小斑病QTL,分布在第1、5、6和8染色体上。其中位于第1染色体和第6染色体上的QTL(qSLB1和qSLB6)在2个环境条件下均可以检测到，是稳定的抗病QTL位点，其中，在2017和2018年，qSLB1分别可以解释9.3%和10.9%的抗性表型变异；qSLB6分别可以解释6.3%和6.6%的表型变异。环境稳定型抗病QTL的鉴定为抗病基因精细定位和分子育种奠定了基础。     

四川地方小麦品种条锈病抗性研究

【目的】利用获得的小麦条锈病成株抗性"一致性"QTL位点SSR分子标记,结合田间抗性表型鉴定,揭示四川地方小麦品种的条锈病抗性遗传多样性。【方法】通过QTL元分析技术,将已定位的小麦条锈病成株抗性QTL整合于同一张连锁图谱,获得条锈抗性"真实"QTL区段。并利用QTL区段内的SSR标记,结合田间条锈病抗性表型鉴定,对64份四川地方小麦品种抗条锈病多样性进行研究。【结果】通过元分析,获得7个控制小麦条锈病成株抗性MQTL。成株期条锈病抗性鉴定发现11份四川地方小麦品种表现为免疫或近免疫,其发病严重度、平均普遍率和病情指数低于10%。标记/性状关联分析发现3个与四川小麦地方品种条锈病成株抗性存在显著关联的SSR标记位点。【结论】四川地方小麦品种条锈病抗性表现差异显著;小麦条锈病成株抗性关联SSR标记的获得为利用条锈病抗性基因提供了分子标记辅助选择手段。     

编码杜果丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类蛋白抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶类催化结构域Ⅰ和Ⅸ的氨基酸保守序列设计简并引物,PCR扩增‘紫花芒’杧果嫩绿色叶片基因组DNA。在NCBI中用Blast X比对发现,有6个阳性克隆是抗病基因同源序列,并命名为PK1～PK6,GenBank注册序列号为AY693369-AY693371和AY776277-AY776279。在PK3、PK4和PK6中发现了丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶的9个催化结构域Ⅰ～Ⅸ,而其它3个克隆具有部分结构域。氨基酸序列同源性分析还发现,6个克隆编码的氨基酸序列都与受体样蛋白激酶有较高的氨基酸序列同源性。系统进化树分析还表明它们都是可能的抗病基因同源序列。总之,6个克隆不仅是抗病基因同源序列而且是可能的受体样蛋白激酶基因同源序列。     

多环境下野生大豆染色体片段代换系群体农艺性状相关QTL/片段的鉴定

【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆（Glycine soja Sieb. et Zucc.）中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆（Glycine max (L.) Merr.）的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改进以野生大豆N24852为供体,栽培大豆NN1138-2为受体的染色体片段代换系（CSSL）群体SojaCSSLP1;对改进后的群体（SojaCSSLP2）进行3年2点田间试验,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体（SojaCSSLP2）由150个CSSL构成,其中,有130个家系与SojaCSSLP1相同;在原遗传图谱上,新增40个SSR标记,相邻标记间平均遗传距离由16.15 cM变为12.91 cM,大于20 cM的区段由32个减少至17个,标记覆盖遗传距离总长度较原图谱（2 063.04 cM）增加103.52 cM;群体NN1138-2背景回复率变幅为79.45%-99.70%,平均为94.62%。利用SojaCSSLP2群体,分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作QTL（working QTL）/片段,其中有15个工作QTL/片段能在多个环境下检测到,属共性工作QTL（joint working QTL）;除片段Sct_190-Sat_293上的主茎节数位点外,野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致;单个位点分别能解释5%-64%的表型变异;同时,分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数QTL/片段,其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应,这可能与凤阳较南京所处纬度高有关;这些位点/片段分布在26个染色体片段上,其中有7个片段与2个及以上性状相关,可能是性状相关的遗传基础;与前人结果比较,有3个开花期、3个株高、2个主茎节数、2个单株荚数、8个百粒重、2个单株粒重位点能在其他遗传背景栽培大豆中检测到,说明在这些位点上野生大豆和栽培大豆间及栽培大豆间均存在遗传差异;另外18个位点（片段）为本研究利用野生大豆的新发现。【结论】大豆开花期、株高和主茎节数的遗传基础较百粒重简单,前者均存在效应较大位点/片段,后者多由小效应位点控制,遗传基础极为复杂;野生大豆中蕴藏着新的等位变异,能拓宽栽培大豆遗传基础。