棉花遗传图谱构建及纤维品质性状的QTLs定位

为进一步增加特异性分子标记,填补棉花遗传图谱密度空隙,挖掘与纤维品质紧密相关的数量性状位点(QTLs)以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所8号和海岛棉(Gossypium barbadense L.)Pima90杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记对构建棉花遗传图谱及纤维品质性状QTLs定位进行研究。结果表明:构建了包含15个连锁群和102个标记位点(其中25个标记位点前人未曾报道)的连锁图谱,图谱总长642.1cM,约占棉花基因组的14.4%,标记间平均距离为6.3cM。15个连锁群中的6个分别被定位于5条染色体上,9个连锁群未定位于染色体上。应用复合区间作图法分析F2单株和F2∶3家系的纤维品质性状,检测到11个与纤维品质有关的QTLs,包括2个纤维长度(FL),4个马克隆值(FM),3个比强度(FS),2个伸长率(FE),分别解释表型变异的19.1%~24.8%、8.9%~16.9%、11.8%~19.0%和12.2%~34.3%。     

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。     

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。     

陆地棉纤维品质相关QTL定位研究

 【目的】以湘杂棉2号和中棉所28两个具有共同亲本的陆地棉强优势杂交种的F2为作图群体,构建覆盖率较高的遗传图谱,发掘稳定的纤维品质相关QTL,为标记辅助选择提供依据。【方法】利用SSR标记和JoinMap3.0软件构建陆地棉连锁图,利用Win QTLCart 2.5的复合区间作图法分别对2群体6个纤维品质相关性状在F2和F2:3中进行QTL定位。【结果】利用包含245个多态位点、全长1 847.81 cM的遗传图谱检测纤维品质QTL。中棉所28群体在多环境平均值的联合分析中检测到22个QTL,三环境分离分析中检测到39个QTL;湘杂棉2号群体分别检测到18个和51个QTL。在A3、D2、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,并在2个群体中发现一些不受环境影响,稳定遗传的QTL。纤维长度、纤维强度、麦克隆值和伸长率4个性状在2个群体中发现有8对共同QTL。【结论】这些稳定遗传的QTL可以用于分子标记辅助纤维品质改良的育种选择。     

鲤正、反交F2群体的AFLP遗传图谱构建及其QTL定位

以高代选育的荷包红鲤和兴国红鲤的正、反交F2群体为材料,利用AFLP标记构建了鲤正、反交群体的遗传图谱,并进行了生长相关性状的QTL定位。在正交群体中,14对AFLP引物共产生542个多态性标记,其中325个标记符合3∶1的孟德尔分离比例,利用其构建的遗传图谱涵盖50个连锁群,图谱总长度3 676.1 cM,并获得了与全长、体长、体高、尾柄长和尾柄高5个生长性状相关的17个QTL,可解释表型变异的1.66%~70.49%;在反交群体中,14对AFLP引物共产生605个多态性标记,其中333个标记符合3∶1孟德尔分离比例,构建的遗传图谱也涵盖50个连锁群,图谱总长度3 943.1 cM,获得了与体重、全长、体长、体高和尾柄长5个生长性状相关的15个QTL,可解释表型变异的1.58%~63.89%。还对正、反交群体构建的遗传图谱及QTL定位差异及结果进行了初步分析和探讨。     

利用AFLP分子标记构建杂种葱的遗传图谱

 利用大葱与野葱杂交获得的F2分离群体,通过AFLP分子标记的遗传分析,构建了包含10个连锁群,228个遗传标记的杂种葱较高密度的连锁图谱,该图谱覆盖902.6cM,平均图距为3.95cM。     

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.     

基于高密度遗传图谱的芝麻籽粒品质相关性状QTL定位

芝麻是我国重要的优质油料作物,对芝麻籽粒品质性状进行数量性状位点(QTL)定位对定向培育高品质芝麻品种具有重要意义。以豫芝4号为母本、孟加拉小籽为父本,分别构建F₂、F_2:3、BC₁和BC₁F₂群体,结合特异位点扩增片段(SLAF)标记和简单重复序列(SSR)标记构建F₂和BC₁遗传图谱,以F_2:3、BC₁和BC₁F₂3个群体的表型数据为基础,进行脂肪、蛋白质、芝麻素、芝麻林素含量等4个品质性状的QTL作图分析。结果表明,在F_2:3群体中共检测到16个QTL,解释表型变异的5.08%～27.12%,其中仅有1个主效QTL qOC＿10-1在2个环境中被重复检测到,分别解释表型变异的9.62%和27.12%。在BC₁和BC₁F₂群体中共检测到35个QTL,其中3个...     

夏大豆重组自交系群体遗传图谱构建及开花期QTL分析

【背景】开花期是大豆重要的生育期性状,不仅决定了大豆品种的适种范围,而且对大豆的产量和品质有重要影响。江淮地区是中国重要的大豆产区,目前对该地区夏大豆开花期性状遗传基础研究相对较少。【目的】利用2个夏大豆材料杂交衍生的重组自交系群体对开花期进行QTL定位,为分子标记辅助选择育种和基因克隆提供依据。【方法】以科丰35(KF35)和南农1138-2(NN1138-2)为亲本,构建了含91个家系(F2:8)的重组自交系群体(NJK3N-RIL),在6个环境下调查开花期性状数据。利用限制位点相关DNA测序(restriction-site associated DNA sequencing,RAD-seq)技术对群体亲本及家系材料进行SNP标记分型,并利用窗口滑动法进行bin标记划分。利用bin标记构建该群体的遗传图谱,结合多年多点的表型数据,使用QTL Network 2.2软件中的基于混合线性模型的复合区间作图法(mixed-model based composite interval mapping,MCIM)和Windows QTL Cartographer V2.5₀     

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。     

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.     

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。     

番茄分子遗传图谱构建和晚疫病抗性基因簇ph-3的QTL分析

 【目的】挖掘番茄晚疫病抗性基因紧密连锁的分子标记,为番茄抗晚疫病种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】利用含番茄晚疫病抗性基因ph-1,2,3的L3708（Lycopersicon.pimpinellifolium）为父本,感病的优良品系04968（L.esculentum）为母本培育的260个F2单株为图谱构建群体,通过AFLP、SSR 2种分子标记进行遗传分析,构建分子遗传图谱。根据苗期接种番茄晚疫病病原菌生理小种T1,2的抗性反应,利用复合区间作图法,进行QTL定位。【结果】构建了包含12个连锁群的分子遗传图谱,其中包含3个SSR标记和149个AFLP标记。该图谱覆盖整个基因组总长度1 443.07 cM,平均图距9.50 cM。检测到了5个与抗性基因簇ph-3相关的QTL位点,其中Qph3-1位于第3连锁群上,可以解释的表型变异为26.59% 。Qph3-2位于第1染色体上,可以解释的表型变异为54.86%,Qph3-3、Qph3-4和Qph3-5,位于第9连锁群上,可以解释的表型变异分别为9.24%、10.27%和36.49%。QTL 遗传效应表现为加性和显性。【结论】所得5 个分子标记可作为选育抗晚疫病番茄品种的重要分子标记辅助选择工具。     

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...     

玉米分子遗传图谱的SSR和AFLP标记构建

以黄早四×Mo17自交形成的191个F2单株为作图群体,利用240对SSR引物和280对AFLP选扩引物,在亲本黄早四和Mo17之间进行了多态性检测,筛选出91对SSR引物和20对AFLP选扩引物用于F2群体分析。利用上述引物组合共检测到248个多态性标记位点,其中的218个标记构建了玉米分子连锁图谱,该图谱覆盖基因组全长2015.5cM,标记间平均间距9.69cM。     

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。     

棉花产量性状与纤维品质性状的关联度及典型相关分析

关联度分析表明:棉花纤维品质性状中,纺纱均匀性指数是制约2.5%跨长、整齐度与比强度的主导因素,2.5%跨长是制约麦克隆值的主导因素,比强度是制约纺纱均匀性指数的主导因素;产量性状中,铃重是制约株铃数的主导因素,衣指是制约铃重、衣分及子指的主导因素,子指是制约衣指的主导因素。通径分析结果显示,整齐度与衣分对皮棉产量的综合直接作用最大。经典型相关分析可知,增加株铃数有利于提高产量和改善纤维品质,但要注意优化成铃时间与部位,争取多结优质铃。     

特早熟陆地棉纤维品质性状的QTL分析

利用SSR标记对(石K5×新陆早24号)F2群体进行了遗传连锁图谱的构建,并利用(石K5×新陆早24号)F2:3家系进行了纤维相关性状QTL的定位。研究结果表明:①F2:3家系的纤维相关性状呈现多基因控制的遗传特点,衣分、麦克隆值存在超亲分离。衣分与上半部平均长度、整齐度存在负相关,与麦克隆值、断裂比强度、伸长率之间存在正相关,但相关性均不显著。②在两亲本间筛选了2 100对棉花SSR引物,共选出多态性明显且重复性好的50对SSR引物。利用陆地棉品种间杂交(石K5×新陆早24号)F2群体,对50个标记位点进行遗传连锁分析,初步构建了一个包括12个连锁群,34个标记,标记间平均间距18.11 cm,全长615.9 cm的陆地棉和陆地棉的分子标记遗传连锁图,该图约覆盖棉花基因组的12.32%。③复合区间作图,检测到1个衣分QTL,解释衣分变异的76.93%;1个断裂比强度QTL,能解释断裂比强度变异的30.82%;1个麦克隆值QTL,能解释麦克隆值变异的13.57%。     

棉花纤维品质性状的相关剖析

对我国 3 6个陆地棉主栽品种的 1 2个纤维品质性状进行了相关分析和通径分析 ,结果表明 :气流纺品质指标与比强度、长度、细度间呈极显著正相关关系 ,与成熟度间呈极显著负相关 ,环锭纺缕纱强力与比强度、长度、反射率及伸长率间呈极显著正相关 ,与短纤维指数、黄度间呈极显著负相关 ;比强度对气流纺品质指标、环锭纺缕纱强力的直接作用最大 (正向作用 ) ,单强的直接作用次之 (负向作用 )。