马尾松大配子体的SSR多样性及其遗传作图策略研究

本研究利用马尾松单株160粒种子的胚乳（大配子体）和235对微卫星（SSR）引物构建马尾松遗传图谱。经过筛选得到30对具有多态性的引物,产生97个分离位点,平均1.62位点/引物,偏分离率为11.34%。利用FsLinkageMap2.0软件对其进行连锁关系分析,74个标记分布在11个连锁群,有23个标记未连锁到任何连锁群上。该图谱覆盖的基因组总长度为927.91cM,最大连锁群图距为359.89cM,最小连锁群图距为20.44cM。平均每个连锁群的长度为84.36cM,标记间最大间距为28.2cM,最小间距为0,标记平均距离为12.54cM。估算的马尾松基因组大小为2541.21cM,基因组覆盖度为36.5%。利用马尾松大配子体构建该树种较饱和的遗传图谱,大约需要超过1250个标记,并应积极尝试AFLP和SRAP等标记;群体数目应超过200个;同时应开发适于半同胞群体的作图软件。     

应用SRAP、ISSR和TRAP标记构建金针菇分子遗传连锁图谱

本研究应用金针菇(Flammulina filiformis)的两个菌株,黄色金针菇Y1701和白色金针菇W3082为作图亲本,采用分子标记以构建高密度的金针菇分子遗传连锁图谱。通过F1代产生的71个单孢为遗传连锁图谱作图群体,应用SRAP、ISSR和TRAP标记引物,利用PCR对得到的作图群体进行多态性分析,构建了一张拥有11个连锁群以及125个标记位点,总长度860.3 cM的遗传连锁图谱。连锁群平均长度为78.21 cM,最长的连锁群为132.9 c M,最短的连锁群为16.3 c M。多态性标记间最大遗传距离为38.4 cM,最小距离为0.5 cM,连锁图中出现了6个大于20 cM的间隙,标记密度6.88 cM,是迄今以来金针菇遗传连锁图谱相关研究中密度最高的。本研究所获得的高密度遗传连锁图谱有助于金针菇QTL定位,分子辅助育种和基因定位的研究。     

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。     

基于AFLP和SSR技术对辣椒果实维生素C含量的QTL定位

为了解辣椒果实中维生素C(Vc)含量的遗传规律,对辣椒果实维生素C含量这一性状进行了QTL分析定位。分别利用Vc含量差异显著的‘L5’(高Vc含量)和‘L158’(低Vc含量)分别作为母本和父本,构建不同的世代群体。利用SSR和AFLP 2种标记,筛选与辣椒果实Vc含量相关的QTL位点,分析构建了包括7个连锁群、49个标记、5个QTL位点的遗传图谱,总长度为1133.87 cM,标记间的平均距离为29.02 cM。以上研究结果为辣椒果实维生素C的最后定位克隆提供了理论参考。     

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。     

用重组自交系构建西瓜分子遗传图谱

用可溶性固形物含量高、皮薄、感枯萎病的栽培西瓜自交系(Citrullus lanatus var. lanatus)97103和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质(Citrullus lanatus var. citroides)PI296341杂交所得重组自交系F8的117个单株为作图群体，构建西瓜分子遗传图谱。该图谱包含87个RAPD标记、13个ISSR标记和4个SCAR标记，分为15个连锁群，包括1个最大的含31个标记的连锁群(277．5cM)、6个大的含4—12个标记的连锁群(51.7cM—172．2cM)和8个小的含2—5个标记的连锁群(7．9cM—46．4cM)，覆盖基因组的1027．5cM。两个标记间的平均距离为11．54cM。该图谱为以后获得饱和的分子遗传图谱、重要农艺性状的QTL分析以及图谱克隆抗病基因奠定了坚实的基础。     

甘蓝型油菜Pol CMS育性恢复基因的RAPD标记

采用恢、 保回交群体和集团分离分析(BSA), 筛选了860个10 mer随机引物, 找到了与甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系(Pol cms)育性恢复基因(Rf)连锁的两个RAPD标记AH19690和AI16830。 它们位于Rf的一侧,与该基因的遗传图距分别为5.9 cM和13.6 cM,两标记间的遗传图距为7.8 cM。这两个RAPD标记的发掘,为进一步利用分子标记     

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。     

利用SRAP标记构建甘薯分子连锁图谱

以高淀粉甘薯品种漯徐薯8号为母本,低淀粉甘薯品种郑薯20为父本,杂交得到的F1分离群体的240个单株为作图群体,利用SRAP标记技术,共得到770个母本的多态性标记和523个父本的多态性标记,用JoinMap3.0软件和"双假测交"策略,分别构建了2个亲本的分子连锁图谱。其中漯徐薯8号的图谱包括由473个SRAP标记组成的81个连锁群,总图距为5802.46cM,标记间平均图距为10.16cM;郑薯20的图谱包括由328个SRAP标记组成的66个连锁群,总图距为3967.90cM,标记间平均图距为12.02cM。该高密度分子连锁图谱的构建,为甘薯分子标记辅助选择、基因定位及克隆研究奠定了基础。     

‘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。     

利用海岛棉染色体片段导入系定位衣分和籽指QTL

以染色体片段导入系IL-15-5和IL-15-5-1构建的F2和F2:3分离群体,利用SSR标记对数量性状衣分和籽指QTL进行了定位。应用复合区间作图法分析两个组合的774个F2单株和F2:3家系衣分和籽指,检测到2个衣分的QTL,1个籽指的QTL。衣分QTLqLP-15-1在两世代中都被检测到,位于相同的分子标记置信区间JESPR152～NAU3040,置信的遗传距离分别为5.40cM和3.20cM;qLP-15-2只在F2:3中被检测到,位于分子标记NAU5302～NAU2901之间,置信的遗传距离为0.08cM。籽指QTLqSI-15-1在F2和F2:3中都被检测到,分别位于分子标记NAU2814～NAU3040和JESPR152～NAU3040,置信的遗传距离分别为6.70cM和5.70cM。利用染色体片段导入系能准确地定位产量组分的QTL,为棉花产量的分子设计育种奠定基础。     

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。     

ET-ISJ标记的开发及陆地棉遗传图谱构建

根据植物结构基因外显子拼接位点的保守序列,设计扩增外显子的ET-ISJ (exon targeted intron-exon splice junction)标记引物。利用1 280对ET-ISJ引物组合,在陆地棉品种渝棉1号和T586中,筛选获得69对多态性引物组合,占引物组合的5.4%。用多态性ET-ISJ引物组合检测(渝棉1号×T586)F_2:7重组近交系群体,得到70个位点。以70个ET-ISJ标记位点与523个SSR、59个IT-ISJ、29个SRAP和8个形态标记进行连锁分析,构建的遗传连锁图谱包括59个连锁群和673个位点(68个ET-ISJ、510个SSR、58个IT-ISJ、29个SRAP和8个形态标记)。连锁图覆盖3 216.7 cM,占棉花基因组的72.3%,标记间平均长度为4.8 cM。68个ET-ISJ标记分布于20条染色体。研究表明ET-ISJ标记多态性较高、稳定性好,可有效用于棉花与其他植物遗传连锁图谱构建。     

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。     

棉花BC_5F_2代换系的产量及品质相关性状表型分析及QTL定位

本研究利用生产上推广的优良早熟陆地棉栽培品种中棉所36为受体亲本,海岛棉海1为供体亲本,选择培育了一套由303个单株组成的BC5F2代换系。从已构建的BC1F1遗传图谱上以5~10cM为标准挑选391对多态性标记进行分子检测,多数单株含有海岛棉代换片段数为2~10个。对该群体的单株产量、品质性状进行了表型鉴定,存在大量具有优良品质的单株,纤维强度最高的能达到37.8cN/tex,铃重、衣分、纤维长度、整齐度、马克隆值、伸长率及纤维强度超轮回亲本分别为17.82%、44.55%、46.86%、33.33%、74.92%、41.58%、42.57%。采用性状-标记间的单向方差分析,共定位了20个与产量性状和33个与纤维品质性状有关的QTL,其中qUN-14-2、qBW-2-20、qFL-2-20和qMV-1-38这4个QTL存在一定的遗传稳定性。鉴定的QTL大多是微效基因,解释表型变异为3.01%~9.69%,该研究为染色体单片段代换系的精细的分子研究奠定了基础。     

棉花分子遗传图谱构建和纤维品质性状QTL分析

以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所8号和海岛棉(Gossypium barbadense L.) Pima90-53组配衍生的214个单株的F₂群体为材料,构建了包含110个SSR标记和65个AFLP标记的遗传连锁图谱。该图谱共包括42个连锁群,连锁群长度为4.5~147.3 cM,包括2~22个分子标记,标记间平均距离为11.6 cM,总长为2 030 cM,约占棉花全基因组的40.6%。应用复合区间作图法分析该组合的F₂单株和F_2:3家系纤维品质性状,共得到25个纤维品质数量性状基因座(QTL),其中5个与纤维长度相关s,分布在Chr.21、Chr.15、LG2和LG12上,可解释表型变异的10.2%~35.8%;4个与整齐度相关,分布在Chr.21、LG9、LG18和LG12上,可解释表型变异的12.6%~36.6%;7个与马克隆值相关,分布在Chr.9、LG1、LG9、LG20和LG12上,可解释表型变异的11.5%~26.1%;7个与断裂比强度相关,分布在Chr.21、Chr12、Chr.8、LG1、LG4和LG10上,可解释表型变异的16.5%~52.8%;2个与伸长率相关,分布在Chr.9和Chr.21上,可解释表型变异的18.1%和27.1%。LG9、LG12和Chr.21上存在QTL聚集区。     

QTL Mapping of Boll Weight Trait Based on Recombinant Inbred Lines in Gossypium hirsutum L.

[Objective] The aim of this study was to explore the quantitative trait locus (QTL) related to the boll weight. [Method] A single seed descended population of 137 recombinant inbred lines (RILs) was developed from the cross of upland cotton (Gossypium hirsutum L.) CCRI 36 and G2005, an introgression inbred line introgressed from G. barbadense. Using restriction-site associated DNA sequencing (RAD-seq), a genetic linkage map composed of 6 434 makers, including 6 295 single nucleotide polymorphisms (SNP) and 139 simple sequence repeat (SSR) markers, was developed from the RILs population. [Result] This map spanned 4 071.98 cM with an average distance of 0.63 cM between adjacent markers. QTL mapping was performed by using boll weight data of five environments through WinQTLCart 2.5 software. Thirty-two QTL, with 4.46%-15.84% explained phenotypic variation related boll weight, were detected and found distributing on 15 chromosomes. qBW-A4-1, qBW-A4-2, qBW-A5-2, qBW-D9-1, and qBW-D9-2 were detected in two environments, which explained 5.07%-15.84% of the phenotypic variation. [Conclusion] Major QTLs detected in this study will provide an important reference for analysis of the genetic mechanism of boll weight.     

Quantitative Traits Locus Meta-analysis of Fiber Quality Traits in Cotton

Using bioinformatics methods and meta-analysis with BC₁ map as reference, 92 cotton fiber quality QTL collected from both BC₁ and BC₁F₂ populations constructed previously were used to construct a QTL integrated map for QTL analysis in this study. The five hundred ninety-nine loci were mapped into 26 chromosomes with an average distance between adjacent markers of 5.96 cM and covered 3,571.9 cM. Sixty-three QTL of fiber qualities related were integrated into the new reference map. The fifteen meta-QTL were mapped on 12 chromosomes by the meta-analysis method and also QTL clusters have been discovered on chromosome 9, 16 and 24. The major meta-QTL of Meta-QTL9-1 derived from five QTL on chromosome 9, could explain 17.16% of phenotypic variance. The meta-QTL16-1 derived from ten QTL on chromosome 16, could explain 12.28% of phenotypic variance. And three meta-QTL derived from nine QTLs on chromosome 24, could explain 16.12%,16.69% and 18.27% of phenotypic variance, respectively. On average, one meta-QTL derived from two QTLs on the other chromosomes. The results indicated that these meta-QTL could be used in improving fine QTL mapping and molecular-assisted selection of cotton fiber qualities in breeding.     

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。     

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。