苹果遗传图谱的构建与QTL定位研究进展

对近年来构建的苹果遗传连锁图谱和相关重要性状的QTL定位研究进展进行了总结分析,主要包括苹果单一群体遗传连锁图谱、多个群体遗传连锁图谱、物理图谱的构建,以及抗病性状和主要农艺性状的QTLs定位,并讨论了相关研究中目前存在的问题及对遗传连锁图谱后期的展望,为苹果育种者在分子标记辅助育种方面提供参考。     

辣椒遗传图谱的构建与QTL定位研究进展

对近十年来构建的辣椒遗传图谱和相关性状的QTL定位研究进展进行了总结分析,包括辣椒种内遗传图谱、种间遗传图谱和整合图谱的构建,以及抗病虫性状和细胞雄性不育恢复性等主要农艺性状的QTLs定位,并对相关研究中存在的问题进行了讨论,以期为辣椒分子标记辅助选择育种提供理论参考。     

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。     

棉花分子遗传图谱构建与QTL定位研究进展

构建高密度饱和的分子遗传图谱是全面系统进行QTL定位的基础。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图谱,利用这些图谱已定位了不少重要性状QTL。棉花的分子标记及QTL定位研究较晚,但进展很快。为此,综述了近年来棉花的分子遗传图谱构建,以及重要性状,包括产量、纤维品质、抗性、形态、生理、早熟性等QTL定位的研究进展,并对当前存在的问题进行了分析和探讨。     

蚕豆遗传图谱与QTL定位研究进展

作为一种粮食、蔬菜、饲料、绿肥兼用的食用豆类,蚕豆在人类健康、土壤改良等方面发挥了重要作用.高密度遗传图谱的构建是蚕豆基因组研究的基础和主要手段,至今共构建了24张蚕豆遗传图谱,最为饱和的图谱覆盖长度为1439 cM,平均遗传距离为0.8 cM.同时基于图谱开展了产量相关性状、品质相关性状以及抗性相关性状的QTL定位,...     

兰科植物遗传图谱与QTL定位研究进展

兰科植物俗称兰花,是最重要的观赏花卉,构建遗传图谱,特别是高密度遗传图谱有助于提高育种水平,本研究主要对兰科植物遗传图谱与重要性状的QTL定位进行了综述。结果表明:1)2007年报道出兰科石斛属第一张遗传图谱以来,累计发表了13张兰科植物遗传连锁图谱。2)从图谱类型来看,5张为品种间图谱,8张为种间图谱;从图谱用途来分,7张可以用于QTL定位,3张可用于精细定位或基因克隆,另3张为基础参考图谱。3)从已构建的兰科植物遗传图谱看,总图距越来越高且平均图距越来越小,为图谱的实际应用奠定了基础,但作图群体较小始终是个问题。4)虽然在蝴蝶兰叶片、花色,石斛兰萼片大小及石斛茎及多糖含量等相关性状上进行了QTL定位,但在花朵大小、花朵数、花香、花型、花斑和植株抗性等方面均未涉及。因此,构建遗传图谱,特别是高密度遗传图谱能够为兰花的生物学研究及分子标记辅助育种提供参考依据。     

紫薇遗传图谱构建及株型性状的QTL定位

紫薇是中国重要的木本观花植物,株型是其重要的观赏性状,但是目前尚未见关于其株型数量性状基因座(QTL)定位的研究。以紫薇金幌、堇秀构建的181个F₁代分离群体为研究材料,构建1张由36个连锁群组成的包含429个SSR标记位点的遗传连锁图谱,总遗传距离为1 998.81 cM,位点间平均距离为4.63 cM;LG1连锁群的遗传距离最大,为177.60 cM,LG27连锁群覆盖的遗传距离最小,为19.32 cM。基于区间作图法共检测到7个株型的QTL位点,其中控制株高的QTL位点有4个,解释4.32%～56.93%的表型变异;控制地径的QTL位点有2个,分别解释56.43%和59.02%的表型变异;控制分枝数的QTL位点有1个,解释54.60%的表型变异。本研究率先构建了基于功能分子标记的紫薇种内遗传连锁图谱,并定位了7个紫薇株型的QTL位点,可以解释4.32%～59.02%的表型变异。研究结果可为紫薇基因定位、基因克隆及分子标记辅助选择奠定基础。     

水稻遗传图谱构建及粒形相关性状的QTL定位

[目的]构建水稻遗传连锁图谱,并对水稻粒形相关性状进行QTL分析,为水稻高效育种提供理论依据和育种材料.[方法]对具有极端粒形差异的两份水稻材料K1561和G1025进行杂交、自交获得F2分离群体,通过软件Map-maker/Exp 3.0构建水稻遗传连锁图谱,并利用软件QTLNetwork-2.0对2011年F2群体、2012年F2∶3家系群体的粒形相关性状数据进行相关性状的QTL定位.[结果]两个亲本的粒形性状指标差异明显,以千粒重相差最大;F2、F2∶3两个群体的相关粒形指标基本上呈连续分布状态且分布频率范围广.与F2单株相比,F2∶3家系的千粒重、粒长和粒宽的平均值更偏向于大粒亲本K1561.构建了含161对SSR标记的水稻遗传连锁图谱;共检测到18个粒形相关性状的QTL,分别分布于第1、2、3、7、9和12染色体上.其中,控制千粒重、粒长、粒宽和长宽比的QTL分别有7、5、5和1个,除qGL/GW12外,其他增效等位基因均来源于大粒亲本K1561.两个群体均能检测到的QTL有8个,分别为qTGW3、qTGW7、qTGW9.2、qTGW12、qG L1、qGL9、qGW12和qGL/GW12,其平均加性遗传力为6.04％、12.59％、6.29％、22.08％、4.86％、15.39％、22.12％和10.83％.[结论]定位获得3个效应值较大的新QTL位点qTGW12、qGL9和qGW12,为进一步定位并克隆这些粒形相关基因、阐明水稻产量和品质的控制机理提供了较好的遗传材料.     

结球甘蓝高密度遗传图谱构建及抽薹时间相关QTL定位

【目的】未熟抽薹是早春结球甘蓝产量损失的原因之一,为了进一步明确甘蓝抽薹性状的遗传基础.【方法】以易抽薹、晚熟、不结球的‘R_4P_1’为父本和晚抽薹、早熟、圆球的‘R_2P_2’为母本构建了126个重组自交系群体F7-8,从1 230个分子标记中筛选出408个多态性分子标记,并对控制甘蓝抽薹性状的QTL进行标记定位.【结果】387个分子标记定位到9个连锁群中,覆盖长度838cM,标记间平均图距2.2cM;在第8染色体上定位到1个与抽薹时间相关的QTL(qbt-2-2),其贡献率为9.1%,加性效应为-1.23,分子标记为CB10139.【结论】本研究构建的遗传图谱标记数量多,平均密度大,准确性高,标记CB10139可用于晚抽薹资源的筛选及耐抽薹甘蓝品种培育.     

甘薯SRAP遗传图谱构建及淀粉含量QTL初步定位

利用甘薯高淀粉品种"BB3-26"与低淀粉品种"潮薯一号"杂交的F1代群体,随机选择46个单株构成作图群体用SRAP构建连锁图,包括40个SRAP标记,19个连锁群(母本7个连锁群,父本12个连锁群),图谱总长535.1 cM,标记间平均距离13.37 cM.通过区间作图法检测到1个淀粉含量QTL,"BB3-26"的加性效应增加淀粉含量2.12%,解释表型变异的21.3%.     

玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位

[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.     

水稻RIL群体高密度遗传图谱构建及粒型QTL定位

[目的]水稻粒型是与产量直接相关的重要农艺性状,影响稻米的外观品质和商品价值.挖掘新的水稻粒型相关基因,对揭示水稻粒型调控的遗传机理研究有重要意义,同时可为水稻粒型分子育种提供新的基因资源.[方法]以极端粒型差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath,以及杂交构建的186个家系的重组自交系群体为研究材料,利用高通量测序技...     

陆地棉高密度遗传图谱的构建及产量相关性状的QTL定位

【目的】通过构建高密度SNP遗传图谱,开展棉花多群体产量相关性状的QTL定位,获得稳定性好、精确度高的QTL,为产量性状调控基因的挖掘和有效分子标记的开发提供依据。【方法】以高稳产冀丰1271为母本、优质自交系冀丰173为父本,构建包含200个单株的F₂群体,利用测序基因分型(genotyping by sequencing,GBS)技术开发群体的SNP标记并构建高密度遗传图谱,对F₂、F_2:3、F_2:4群体的衣分、子指和单铃重进行QTL定位,注释主效和稳定QTL位点内的基因并分析基因在不同组织的表达模式,筛选候选基因。【结果】通过简化基因组测序,共获得383.07 Gb数据,包括母本冀丰1271的26.93 Gb、父本冀丰173的27.30 Gb和F₂群体的328.84 Gb,Q30值分别为90.55%、89.95%和95.77%。在F₂群体中开发了1 305 642个SNP标记,其中,用于构建遗传图谱的aa?bb型SNP为410 726个。构建了一张包...     

水稻RIL群体高密度遗传图谱的构建及苗期耐热性QTL定位

【目的】 随着全球气候变暖,高温严重威胁粮食安全,发掘耐热基因资源是培育耐高温新品种和消除高温危害最直接的绿色生态途径,也是阐明耐热生理生化和分子遗传机理的基础。【方法】 构建苗期耐热性鉴定评价方法,以热敏感品种周南稻和强耐热品种赣早籼58号杂交衍生的重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL群体进行全基因组测序;依据171个家系的基因型数据,利用滑动窗口法将SNP信息转换成Bin基因型,预测染色体上的重组断点,构建RIL群体高密度BinMap遗传图谱,结合耐热表型数据,运用QTL IciMapping软件完备复合区间ICIM的作图方法,进行高温胁迫下幼苗存活率和耐热等级QTL分析。【结果】 构建了一张包含3 321个Bin标记高密度遗传图谱,各染色体Bin标记数为159—400个,标记间平均物理距离为106 kb;利用逐步高温胁迫方式鉴定亲本和RIL家系幼苗耐热表型,高温胁迫下,幼苗存活率和耐热等级存在极显著负相关性,且幼苗存活率与籼型基因频率存在显著正相关性,籼型基因频率越高,耐热性越好,RIL群体表型性状呈现双峰连续分布,苗期耐热性可能受少数几个主效QTL调控;共检测到12个苗期耐热性相关的QTL,其中,调控幼苗存活率和耐热等级的QTL分别有8和4个,幼苗存活率和耐热等级相关QTL存在遗传重叠现象,形成调控耐热性的主效QTL簇qHTS2、qHTS7和qHTS8,三者在调控苗期高温抗逆中具有重要作用,其中,qHTS7为新发现主效QTL,对增强苗期耐热性具有较强的功效。【结论】 构建了一张包含3 321个Bin标记的高密度分子遗传图谱,解析了耐热品种赣早籼58号苗期耐热基因,鉴定出3个苗期耐热调控关键QTL簇,发掘了一个新主效QTL簇qHTS7,基于高密度遗传图谱高效获取目标区段及候选基因,筛选出8个苗期耐热性调控的关键目标基因。     

甘蓝型油菜遗传图谱构建及苗期耐旱相关性状的QTL定位

以耐旱性差异较大的甘蓝型油菜三六矮和科里纳2构建的重组自交系群体F2∶4家系为作图群体,通过SSR 标记构建了包含15个连锁群的遗传连锁图谱,图谱总长762.95cM,相邻标记平均距离6.25cM.采用复合区间作 图方法,在正常灌溉和干旱胁迫处理两种环境条件下,对苗期叶绿素质量分数、叶片相对含水量、叶片保水力、可 溶性糖质量分数、丙二醛质量分数5个耐旱相关性状及其耐旱系数进行了QTL分析,共检测到8个QTL,分布在 第1,3,5,12连锁群,单位点解释表型变异的6.6%~12.4%.在第5连锁群检测到叶绿素质量分数和叶片保水力 的QTL重叠区域.     

桃分子遗传图谱构建与重要性状基因定位研究进展

对近年来国内外桃分子遗传图谱构建及重要性状基因定位的研究进展进行了综述,并对今后的研究方向提出了建议,以期为我国桃种质资源的评价和优良新品种的选育提供参考.     

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。     

基于高密度遗传图谱的水稻穗长QTL定位与分析

【目的】深入挖掘与穗长相关的新基因,为水稻穗长调控的遗传机理研究及分子育种提供依据。【方法】以2个优良亲本‘ZP37’和‘R8605’及其杂交衍生的208个高世代重组自交系(Recombinant inbred lines,RILs)为作图群体,利用全基因组重测序高密度连锁图谱对3个不同环境下的穗长数量性状座位(Quantitative trait locus,QTL)进行定位,同时分析它们的聚合效应。【结果】共检测到11个穗长QTL,分别分布在第3、4、7、8、9和12号染色体上,其似然函数比对数值(Log of odds,LOD)介于3.07～12.87之间,贡献率在2.17%～10.94%之间,有7个QTL是新位点,其余4个QTL位点与已报道的穗长基因和QTL位置重叠或相近。在2个不同环境下重复检测到4个稳定的QTL位点;对聚合了不同数量穗长QTL株系的分析结果表明,穗长QTL表现出累加效应,QTL数量的增加能显著增加水稻穗长。【结论】本研究结果为水稻穗长QTL的克隆和功能解析奠定坚实的基础,为水稻高产育种提供理论依据和遗传资源。     

利用高密度遗传图谱定位水稻耐低氧萌发 QTL

【目的】耐低氧萌发能力是水稻直播适应性的核心性状之一。采用直播型温带粳稻品种 Francis 和多穗型优质恢复系 R998 衍生的重组自交系群体开展水稻耐低氧萌发 QTL 定位研究,旨在为直播稻品种培育提供新的有价值的基因资源,促进直播稻新品种培育和直播稻生产方式的推广。【方法】以 28 ℃ 淹水 10 cm 暗培养 7 d 的水稻胚芽鞘长、芽长和最大根长作为耐低氧萌发能力指标,通过低倍基因组重测序构建含有 3 106 个bin 标记的高密度遗传图谱,采用 WinQTL Cart 2.5 进行 QTL 扫描。【结果】低氧萌发条件下,Francis 的胚芽鞘长度和根长显著高于 R998,但是两者芽长差异不显著。构建的遗传图谱总图距为 3 646.2 cM,其中 12 号染色体标记数最少,1 号染色体标记数最多,分别为 174 个和 389 个。遗传图谱的标记平均图距为 1.21 cM,各染色体的平均图距范围为 0.68 ~1.84 cM,5 cM 以上的 Gap 比例为 0.36%。采用复合区间作图法（CIM）,共检测到分布于 5 条染色体上的 6 个耐低氧萌发相关 QTL。其中,控制胚芽鞘长度、芽长和根长的 QTL 个数分别为 3、1、2 个。表型贡献率超过 10% 的 2 个 QTL 是胚芽鞘长度位点 qCL9 和芽长位点 qSL5,二者分别解释群体表型变异的 13.39% 和 10.78%。qCL9 与根长 QTL qRL2-1 的增效等位基因均来自亲本 Francis,其余 4 个 QTL 的增效等位基因来自亲本 R998。6 个 QTL 中有 3 个暂未见报道,可能是新的 QTL。【结论】Francis 和 R998 低氧萌发特性存在显著差异,双亲中均含有耐低氧萌发的增效等位基因。qCL9 和 qSL5 是分别影响胚芽鞘长和芽长的主效QTL,在直播稻分子育种中具有潜在应用价值。     

基于高密度遗传图谱定位水稻籽粒长宽比QTL

挖掘水稻籽粒长宽比相关的QTL可为水稻粒型的遗传机制研究提供理论基础.以特大粒水稻TD70和小粒籼稻Kasalath构建的重组自交系群体为研究材料,2019、2020年连续2年考察各株系的籽粒长宽比,利用群体重测序构建的高密度遗传图谱对控制水稻籽粒长宽比相关QTL进行分析.结果显示,在重组自交系群体中籽粒长宽比呈连续变异,有明显的超亲分离现象.2019、2020年2年共检测到11个QTLs,分别位于2、3、4、5、6、7、9号染色体上.QTL的LOD值介于3.74～31.41之间,单个QTL可解释2.48％～24.67％的表型变异,2年重复检测到的QTL位点共有4个.进一步分析发现,qLWR2-2、qLWR3-1、qLWR3-2、qLWR4、qLWR5、qLWR6-2及qLWR7共7个位点所在区间与前人的报道相同或相似.qLWR2-1、qLWR6-1、qLWR9-1和qLWR9-2可能是新发现的QTL位点.本研究结果可用于下一步QTL的克隆及分子标记辅助选择育种.