基于大豆回交导入系的脂肪酸组分QTL定位

对不同环境条件下大豆脂肪酸主要组分进行QTL定位,为大豆脂肪酸分子标记辅助育种提供理论依据。以中黄13×东山69回交导入系群体BC2F2的100个家系为材料,分析回交群体的SSR标记多态性,结合气相色谱技术测定脂肪酸主要组分含量。构建了一张包含130个SSR标记的大豆遗传连锁图谱,图谱总长2433.29cM,包含19个连锁群,标记间平均遗传距离为18.86cM。共检测到与5种脂肪酸含量相关的QTL47个,其中有21个QTL被重复检测到;QTLqFA-C2-4、qFA-D1b-1、qSA-J-1和qFA-O-1连续3年均被检测到。其中QTLqFA-C2-4检测到与亚麻酸相关,QTLqFA-D1b-1和qSA-J-1均与硬脂酸相关,而QTLqFA-O-1同时检测到与油酸和亚油酸相关。QTLqFA-C2-4、qFA-D1b-1、qSA-J-1和qFA-O-1是本研究中新发现的QTL。此外,QTLqFA-D1a-1和qFA-C2-4是定位到的与多种脂肪酸相关的新QTL。     

大豆脂肪酸组分相关QTL元分析

大豆油中脂肪酸的种类与含量是衡量其品质的主要指标.目前,对大豆脂肪酸组分相关的QTL研究较多,然而这些结果之间由于作图群体、分析方法以及环境条件的差异造成了QTL定位的区间过大或定位区间重叠等问题.通过搜集已报道的与大豆脂肪酸含量相关的83个QTL,提取相对有效且可靠的QTL标记信息,利用元分析软件BioMercator2.1将这些QTL映射到大豆公共遗传连锁图谱Soymap2上,构建了一张大豆脂肪酸组分相关QTL一致性图谱.并利用QTL的95%的置信区间来元分析推断"真实"QTL的位置.结果共得到定位在10个连锁群上的19个"真实"QTLs,他们主要分布在A1、B2、D1b、D2、E、G、L这7条连锁群上且成簇分布,明显缩短了其QTL的置信区间.研究结果为大豆脂肪酸组分相关的QTL的精细定位以及脂肪酸组分相关基因挖掘提供了有力的依据.     

大豆蛋白质含量的QTL定位

以高蛋白的大豆品种齐黄26和低蛋白的滑皮豆为亲本,杂交获得含170个单株的F2代分离群体,采用SSR分子标记技术,构建了一张包括18个连锁群的分子连锁图谱,覆盖大豆基因组长度1 035.6 cM,标记间平均距离为16.44 cM。利用复合区间作图法,对在济南和冠县衍生出的F2∶3群体的蛋白质含量的进行QTL分析。结果表明:济南试验点定位到3个与蛋白质含量有关的QTL,分布于D2、E和K连锁群上,分别可解释14%、11%和2%的变异;冠县试验点定位到1个与蛋白质含量有关的QTL,位于E连锁群上,可解释3%的变异。通过遗传作图找到3个与所定位的QTL相连锁的SSR标记,这些标记可为大豆分子标记辅助育种提供参考。     

大豆遗传图谱的构建和含油量的QTL分析

以大豆重组自交系soy01群体中的255个家系为作图群体,利用225个分子标记和2个形态标记构建了一张包含27个连锁群的大豆遗传连锁图谱,总遗传距离1315.46cM,平均标记间距5.79cM。在构建遗传图谱的基础上,采用复合区间作图法,检测到10个与含油量相关的QTL。这些QTL分别位于大豆遗传图谱的A2、C2、D1b、M和N连锁群,解释的遗传变异范围为4.0%～12.2%。这些QTL中,4个与soybase数据库中的QTL有可能是相同的位点,2个可能是新的位点,其余4个是否是新的位点还有待进一步验证。亲本中豆29和中豆32中均有增效基因分布,通过遗传重组可以提高大豆含油量。     

两种方法定位5个地点大豆蛋白质含量QTL

利用CIM和MIM法,对大豆Charleston×东农594的154个重组自交系在5个不同地点进行蛋白质含量测定和QTL定位分析。共检测到25个QTL,分别位于A1、B1、C2、D1a、D1b、E、J、L和N连锁群上。用CIM法定位到了20个与蛋白质含量相关的QTL,用MIM法定位到了9个与蛋白质含量相关的QTL。在C2连锁群上多次定位的ProC2-4,标记区间为Sat_092-Satt460,与前人找到的QTL位点一致。     

大豆对豆卷叶螟抗性的QTL定位

豆卷叶螟是南京地区的主要食叶性害虫。以抗性亲本溧水中子黄豆和感性亲本南农493-1杂交组合正交F2群体为材料,在田间自然虫源条件下F2单株叶片损失率为抗性指标,利用已构建的SSR分子标记图谱和Windows QTL Cartographer V2.5软件包的复合区间作图法和多区间作图法,定位大豆对豆卷叶螟抗性的QTL。结果表明：利用复合区间作图法检测到位于D1b和K连锁群上的2个QTL;利用多区间作图法则检测到位于A2、D1b、K和N连锁群上的4个QTL和6个互作QTL;其中有两个共同的QTL,至少解释表型变异的19.2%。这些结果为抗性性状的遗传剖析和标记辅助育种提供理论依据。     

野生大豆回交导入系蛋白质含量性状的QTL分析

以野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与黑龙江省主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的回交导入系（1204株）为研究材料,利用WinQTL2.5的复合区间作图法(CIM)在9个连锁群定位了16个与蛋白质含量相关的QTL（14个正效应,2个负效应）;导入系群体经过严格的蛋白质含量筛选鉴定,得到10个蛋白质含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行。利用这10个高蛋白含量株行（选择群体）结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于10个连锁群上的17个与大豆蛋白质含量相关的标记位点,对蛋白质含量表现为正效应。两种方法共同检测到7个QTL。这些材料和位点将为高蛋白含量相关基因克隆及分子辅助育种提供重要的材料基础和标记信息。     

大豆亚麻酸含量的QTL分析

由于亚麻酸的高度不饱和性,导致大豆油的稳定性和耐贮性降低,并严重影响豆奶的商品价值。因此降低大豆种子亚麻酸含量是当今大豆育种的一个重要目标。本研究利用正常亚麻酸含量的品种合丰25与亚麻酸含量仅为3％的突变品系L-14杂交所得的F9代和F3代群体,对500多对SSR引物进行筛选,共有90个SSR标记被分配到1999年Cregan定义的20条染色体中,QTL分析表明有3个分子标记Satt066、Satt424、Satt476与大豆亚麻酸含量密切相关,分别定位在连锁群MLGB2、MLGA2、MLGC1上,且变异贡献率分别为8．7％、4．99％和5．3％。并用这些分子标记对F3代家系进行了验证。     

利用选择回交导入群体定位大豆蛋白质含量QTL

大豆是重要的植物蛋白来源,定位大豆蛋白质含量QTL,可为分子标记辅助育种和基因挖掘提供依据。本研究以我国综合性状优良的黄淮海主栽品种中黄13为轮回亲本,日本品种东山69为供体亲本,构建了BC2F2回交导入系群体;利用性状–标记间的单向方差分析和卡方测验检测BC2F2随机群体(RP)及选择回交导入群体(BSP、PSP和NSP)中影响大豆蛋白质含量的QTL。2种方法在4个群体中定位到蛋白质含量相关的QTL 42个,5个位点在随机群体和极端选择群体中被多次重复检测到,分别为Sat_202、Satt170、Satt282、Sat_074、和Satt146;单向方差分析在随机群体和双向选择群体中同时检测到Sat_077、Sat_202、Satt282、Satt146和Satt712等5个效应值较大(10%)的蛋白质含量QTL,分别位于C1、C2、D1b、F和J连锁群上,位于D1b和J连锁群上的Satt282和Satt712效应最大,F值达到8.77、7.80和9.01、11.61,与其连锁的QTL能解释的表型变异分别达13.55%、21.40%和13.85%、28.82%;卡方测验在极端选择群体中检测到的8个QTL与单向方差分析在随机群体中检测到的位点一致,其中双向选择群体检测到4个(Sat_202、Satt301、Sat_074和Satt146)、正向选择群体检测到2个(Satt250和Satt485)、负向选择群体检测到5个(Sat_202、Satt170、Satt282、Sat_074和Satt146)。定位到42个蛋白质相关QTL,结果表明单向方差分析对双向选择群体有一定的应用价值,卡方测验更适合单向选择群体的QTL检测。     

大豆生育期性状QTL定位

选用中豆31×B13杂交组合的182个F2单株构成的群体,构建了一张包含155个SSR标记的简单遗传图谱。利用构建的遗传图谱采用区间作图法对在田间自然条件下大豆的出苗至初花日数、初花至完熟日数和全生育期进行QTL定位,以研究大豆生育期性状的遗传规律。结果发现在C1连锁群上有1个QTL与出苗至初花日数有关,可解释66.40%的遗传变异;发现7个QTL与初花至完熟日数有关,分别位于A2、B2、C1、L、M 5个不同的连锁群上,可解释6.70%~18.00%的遗传变异;2个QTL与全生育期有关,均在C1连锁群上,可分别解释31.90%和36.70%的遗传变异。这些QTL的发现可以为大豆生育期QTL的发掘和利用以及分子辅助育种提供参考。     

菜用大豆百粒鲜重QTL定位

百粒鲜重是衡量菜用大豆品质的重要指标之一,以NJ(SP)BN(BOGAO×NG94-156)的RIL群体158个家系为研究材料,于2005年和2006年测定该RIL群体的百粒鲜重并构建遗传图谱进行QTL定位.采用Win QTL Cart V2.5中的复合区间作图法进行QTL分析,结果表明,两年资料对百粒鲜重QTL的定位结果基本一致,其中位于G连锁群上的一个QTL在两年中均被检测到,可解释7.64%-12.74%的表型变异.此外利用QTL Mapper 1.6对以上定位结果进行验证并估计与环境的互作效应,结果表明,定位到一个加性QTL(qss-5)与环境存在显著的互作效应,效应值为1.18%.本研究筛选到的与百粒鲜重紧密连锁的SSR标记,为菜用大豆分子标记辅助选择育种提供了理论基础.     

水稻苗期抗旱性的QTL分析

利用251个株系组成的Maybelle/白叶秋的加倍单倍体群体,构建了由226个SSR分子标记组成的遗传图谱。通过两年抗旱棚苗期抗旱性鉴定,应用复合区间作图法和QTLNetwork2.0对水稻苗期抗旱性进行QTL定位及互作效应分析。利用前者在两年共检测到5个抗旱性相关QTL,分别位于第2、3、5、6和8染色体;而通过后者在第2、3、5和6染色体上也找到了抗旱性相关的QTL,并且通过两种方法检测到的第3、5、6染色体上的3个QTL所在区间吻合;还发现4个具有上位性的QTL。所有抗旱性QTL的加性效应均为正值,表明来自父本白叶秋的这些抗旱性位点可以提高水稻的抗旱性。     

基于Meta分析的大豆磷效率相关QTL的整合

在搜集已经报道大豆磷效率相关的96个QTL基础上,利用BioMercator2.1软件和公共标记将这些QTL映射整合到大豆公共遗传图谱soymap2上,并利用Meta分析在16个连锁群上提取29个“真实”QTL区间,其中16个位点由控制1个性状的QTL组成,另13个位点由控制多个性状的QTL组成。经Meta分析后QTL置信区间缩小,平均置信区间由原来的9.95cM降到7.62cM,其中有4个“真实”QTL的置信区间小于1cM,另有8个“真实”QTL的置信区间在1~5 cM之间。这些“真实”QTL区间中,D1b-2和G-2与大豆磷吸收效率、磷利用效率和多个干重性状相关,D2-1与大豆磷含量和多个干重性状相关。这些QTL两侧标记可用于大豆磷效率的分子标记辅助选择。     

利用SNP标记高密度遗传图谱进行花生出仁率QTL定位

为进一步明确出仁率遗传基础,本研究以出仁率性状有显著差异的两亲本中花5号和ICGV 86699衍生的RIL群体为材料,以其表型数据结合栽培花生第一张基于SNP标记的高密度遗传图谱,采用Windows QTL Cartographer V.2.5软件的复合区间作图法,对3个单环境及联合环境下出仁率进行QTL定位,共检测到28个QTL。各QTL解释的表型变异为3.98%~13.77%,LOD值介于2.59~7.36之间,其中6个为贡献率大于10.0%的主效QTL。Meta-QTL分析鉴定出7个在不同环境下都能稳定表达的一致性QTL。其中一致性QTL cq SPA4b在3个单环境和联合环境中都能检测到,一致性QTL cq SPB6a在3个单环境中能检测到,且平均贡献率为11.86%。与前人的研究结果比较发现,cq SPA5b与另外两个不同群体鉴定出的A5染色体上出仁率QTL区间相似。本研究结果为出仁率QTL的精细定位及分子标记辅助育种奠定了良好基础。     

夏大豆重组自交系群体籽粒蛋白质含量超亲分离的遗传解析

以夏大豆重组自交系群体NJK3N为试验材料进行5个环境的田间试验,进一步利用含1 733个bin标记的遗传图谱对籽粒蛋白质含量进行QTL定位。结果表明该群体中籽粒蛋白质含量存在超亲分离,单个环境最高值达51.23%,家系间、环境间以及环境与家系互作上均存在极显著差异。在10个染色体上定位到11个控制籽粒蛋白质含量的QTL,其中qProt-11-1和qProt-12-1未见前人报道。增效等位变异来自母本和父本的分别有4个和7个,其通过杂交重组累加可能导致家系蛋白质含量出现超亲现象。     

盐胁迫下水稻苗期Na+含量的QTL定位

利用来自籼稻品种H359和Acc 8558的一个重组自交系群体（131个株系）及相应的遗传图谱（包含147个RFLP和79个SSR标记）,以150 mmol/L的NaCl处理后的幼苗地上部Na+含量为指标,采用复合区间定位方法,对水稻耐盐性QTL进行了定位。共检测到13个QTL,分别位于第1、2、5、6、7和12染色体上,对表型变异的总贡献率达到60.88%,其中,qSC1b的效应最大,可解释约45%的表型变异。通过比较表明,许多前人报道的与水稻盐胁迫有关的QTL/基因与本研究检测到的QTL的位置相同或相近。     

花生主要品质性状的QTL定位分析

本研究以远杂9102×徐州68-4杂交后代衍生的重组自交系(RIL)的188个家系为材料,连续3年种植后检测其含油量及脂肪酸含量。结果表明,该RIL群体的含油量及脂肪酸变异丰富,从中获得了含油量稳定高于高值亲本的后代材料1份,油酸含量稳定高于高值亲本的材料23份。RIL群体的含油量、油酸和亚油酸含量以及油酸/亚油酸比的广义遗传力分别为0.849、0.761、0.874和0.887,表明这些性状的变异主要受基因型控制。利用前期构建的SSR遗传连锁图,结合3年主要品质性状鉴定数据,共检测到82个相关QTL,分布在11个连锁群上,其中与含油量、油酸、亚油酸和油酸/亚油酸比(油亚比)相关的QTL分别为15、21、21和25个,贡献率大于10%的主效QTL有23个,2年能重复检测到QTL有8个,3年重复检测到的有4个。其中,本研究新鉴定出的主效QTL有7个,重复性好的有5个,尤其是LG2上区间GM2839-GNB159,3年均定位到与油酸和油亚比相关的QTL,2年定位到与亚油酸相关的QTL,贡献率为5.80%~28.14%,该区间只有1.63c M。这些QTL的获得对于花生品质性状改良中亲本选配、后代标记辅助选择以及QTL精细定位具有重要意义。     

不同种植密度下大豆产量性状的QTL分析

利用大豆重组自交系soy01群体的255个家系为作图群体,在不同年份、不同种植密度下进行了大豆产量性状的QTL分析。结果表明,采用复合区间作图法,2年2种处理组合下检测到单株荚数、单株粒数、每荚粒数等5个产量性状相关QTL共43个,分布于A2、F、I等14个连锁群,其中qNP-15-1等3个QTL在4种环境中均检测到,qNP-19-1等5个QTL在3种环境中均检测到,qNP-1-1等10个QTL在2种环境中均检测到,为较稳定的QTL。每荚粒数QTL qNSP-19-1和qNSP-19-2在多种环境中均检测到,贡献率均超过60%,为稳定主效QTL;百粒重QTL qSW-19-1在4种环境中均检测到,贡献率均超过20%,为稳定主效QTL。这些稳定的主效QTL可应用于精细定位和分子标记辅助育种研究。     

小麦BNS雄性不育中国春恢复基因的连锁群检测和QTL初步定位

BNS是一个新发现的温敏小麦雄性不育系,有良好的不育性和自身转换性,在杂交小麦利用和不育资源研究中有重要价值。为定位BNS的恢复基因,首先以BNS的高恢复系中国春为材料,创建BNS×中国春F2作图群体,建立自交结实率和花粉可育率两个表型BSA池;然后用中国春缺体-四体系检测恢复相关连锁群;最后用这些连锁群上的SSR分子标记筛选BSA池,用检测的连锁标记筛选F2作图群体,进一步定位恢复基因的QTL位点。结果表明,用BNS与中国春缺四体杂交,根据F1不育性检测到4个相关连锁群,分别是1A、1B、2B和7B;利用4个相关连锁群和4个非相关连锁群共8个染色体上的222对SSR分子标记筛选2对共4个BSA池,结果在3个相关连锁群上检测到8对连锁标记;用这8对连锁标记筛选F2群体210个个体植株,检测到5个QTL位点,位于1A、1B和2B染色体上。这些位点中,1个与自交结实率相关,2个与两个表型均相关,是主效QTL位点,另2个与花粉可育率相关,是微效QTL位点。这些结果为BNS恢复基因分子标记选择和精细定位奠定了基础。     

水稻高节位分蘖的QTL定位和互作分析

 高节位分蘖是水稻生产中常见的现象,同时高节位分蘖与水稻的驯化也存在密切的联系。利用来源于窄叶青8号与京系17及春江06与台中本地1号的两个加倍单倍体（DH）群体（分别简称为ZJDH群体和TCDH群体）为材料,对水稻高节位分蘖的遗传特征进行了研究。采用复合区间作图法,在ZJDH群体中共定位到qHOT3、qHOT6-1和qHOT8等3个QTL,分别位于第3、6和8染色体上;对TCDH群体的QTL定位共检测到相关位点2个,分别位于第6和12染色体上。同时,在两个群体中分别检测到4对和7对上位性互作位点。QTL比较分析表明在两个群体中分别定位到的第6染色体上的QTL所在区间可能一致,说明水稻第6染色体对高节位分蘖具有重要的影响。