F2:3设计全基因组标记的Bayesian分析

数量性状的遗传率低时，常采用F_2:3设计进行遗传分析，但往往忽略异质家系内QTL的混合分布特性。同时，用多QTL模型检测QTL会提高QTL检测的功效。因此，本文在利用F_2:3设计异质F_2:3家系内QTL混合分布特性基础上，提出F_2:3设计全基因组多标记联合分析新方法。该方法充分利用了异质F_2:3家系内的QTL混合分布，并采用多QTL遗传模型。Monte Carlo模拟研究表明，新方法能获得精确的QTL效应和位置的估计。此外，还比较了QTL效应抽样的两种策略。研究表明，新策略能显著提高QTL检测的功效。     

基于温热玉米F2:3家系产量相关性状的遗传解析

以Suwan代表性自交系T 32(母本)和PB群核心自交系齐319(父本)为亲本,获得128份F2:3家系,并对该群体的8个产量相关性状进行了正态性检验与相关性分析.结果表明,群体产量相关性状变异较大,各性状呈现近似正态分布.百粒重与粒长、粒宽呈极显著正相关,穗行数与粒宽呈极显著负相关;穗长与穗行数、行粒数相关性显著;...     

利用F2:3家系分析粳稻矮生性遗传

为明确粳稻不同株高突变体的遗传机制,以株高有明显差异的两份材料及其F1、F2:3为试材,利用主基因+多基因混合遗传模型,分析了株高及相关性状的遗传性质。结果表明:株高仅受两对加性-显性-上位性主基因控制,各节间长度则表现为受主基因+多基因联合控制。其中倒1、倒2和倒4节间受两对加性-显性-上位性主基因控制,倒3节间受一对加性-显性主基因控制;降低株高的效应以主基因显×显上位性效应最大,主基因加性效应和多基因效应使倒1、倒2节间长度缩短,所有的主基因效应都使倒4节间缩短。倒3节间仅有显著的多基因效应,其效应值较小。株高及各节间的主基因遗传率均大于90%,表明水稻株高的遗传以主基因为主。根据系统来源,分析其中的一对主基因是sd-1,另一对则是未知的。     

利用Mudgo/武育粳3号F2群体分析水稻抗灰飞虱QTL

灰飞虱是我国水稻生产上的重要害虫。Mudgo是一个高抗灰飞虱的籼稻品种,对灰飞虱具有强的排驱性和抗生性抗性。利用Mudgo/武育粳3号F₂群体,构建了含有177个单株的F₂群体的遗传连锁图谱。该连锁图包含104个SSR标记和3个Indel标记,覆盖整个水稻基因组1 409.9 cM,每两个标记之间的平均距离为13.2 cM。采用改进的苗期集团筛选法对177个F_2:3家系进行了抗性鉴定,通过Windows QTL Cartographer 2.5进行复合区间作图分析,在第2、3、12染色体上分别检测到抗灰飞虱QTL Qsbph2b、Qsbph3d和Qsbph12a,分别位于标记RM5791~RM29、RM3199~RM5442和I12-17~RM333 1之间,单个LOD值分别为3.25、3.11和6.82,贡献率分别为17.3%、15.6%和35.8%,各QTL增强抗性的等位基因效应均来自Mudgo。其中Qsbph12a与标记RM3331和I12-17紧密连锁。结合表型鉴定的结果,Qsbph12a应为抗灰飞虱主效QTL,与该位点紧密连锁的标记可用于抗灰飞虱快速选择辅助育种。     

基于温热玉米F2∶3家系的株型相关性状遗传分析

株型在玉米种质改良过程中扮演着重要的角色,理想株型是提高玉米种植密度的关键因素,可提高产量。本研究以热带玉米自交系QR273(母本)和温带自交系HCL645(父本)为亲本,通过杂交和自交获得160份F2:3家系。分析该群体的株高、穗位高、叶夹角、雄花分枝数的变异情况和相关性,旨在剖析玉米种质改良过程中株型相关性状的选择方向。结果表明,该群体株型相关性状变异较大,各性状呈现近似正态分布。株高、穗位高、雄花分枝数之间呈显著正相关,其中株高与穗位高相关系数最高,为0.672,即株高越高穗位越高,一定程度反映了株型性状玉米人工选择过程中的指示作用。     

高粱A3细胞质雄性不育发生的细胞学观察及分析

以不育系A₃晋粱5号和相应保持系B₃晋粱5号为材料,对A₃不育系花药发育及雄配子形成过程进行了细胞学观察和分析。结果表明,与A₁、A₂型CMS不同,A₃ CMS孢母细胞减数分裂正常,从四分体形成到幼龄花粉粒发育阶段都未观察到不同于B₃晋粱5号的异常现象。A₃晋粱5号花药经石蜡包埋切片观察,在造孢细胞期、减数分裂前间期及减数分裂期,均未观察到异常现象,不育系花粉母细胞能完成正常的减数分裂过程,四分体正常游离,绒毡层发育正常。但在成熟的花药中,观察到所有的花粉粒皱缩、凹陷、变形。在开花前约1周内的花粉粒成熟期,不育系花粉粒蔗糖—淀粉代谢途径受阻,花粉粒壁上无淀粉粒沉积。A₃ CMS小孢子败育发生在小孢子形成晚期的花粉粒成熟期。     

小麦全基因组NBS类R基因分析及2AL染色体NBS-SSR特异标记开发

NBS (nucleotide binding site)类基因是植物界中最重要的一类抗病基因。用信息学方法从普通小麦(Triticum aestivum L.)全基因组中分离出2406条含有NBS结构的完整蛋白序列,每条包含48~2272个氨基酸。根据NBS结构域两端是否连接CC或LRR结构域,将TaNBS分为N、CN、NL和CNL4类。对TaNBS所在scaffold序列的SSR位点进行诊断,从1203条scaffold序列上发现2177个SSR位点,以二碱基重复位点最多,占73.5%。针对小麦2AL染色体上的51个SSR位点开发标记,缺体-四体和双端体验证结果表明,有39个标记(76.5%)为2AL特异标记,其中24个特异标记在抗白粉病材料Khapli (2AL上携带Pm4a)和感病材料Chancellor间存在多态性。利用近等基因系Khapli/8*Cc筛选出3个可能与Pm4a连锁的NBS-SSR标记,分别是Sxaas_2AL22、Sxaas_2AL39和Sxaas_2AL46。本研究开发的与抗病序列紧密连锁的特异SSR标记可用于2AL染色体上抗病新基因的检测以及已有抗病基因的候选序列筛选。     

月季R2R3-MYB转录因子全基因组鉴定与分析

月季是世界著名的观赏植物,具有极高的观赏价值和经济价值.本研究基于月季基因组利用生物信息学对月季R2R3-MYB基因家族进行全面鉴定,并对这些基因的结构、保守域和组织特异表达进行研究,解析月季R2R3-MYB转录因子在月季发育过程中的生物学功能.根据己报道的拟南芥R2R3-MYB基因,利用本地BLAST以及Hmmer工...     

利用相同来源F2:3和BC2S1群体定位玉米生育期QTL

以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建259个F2:3和220个BC2S1家系群体,利用SSR标记构建分子标记遗传图谱,利用复合区间作图方法对4个生育期性状进行QTL定位和效应分析。利用F2:3群体共检测到4个抽雄期QTL、6个吐丝期QTL和3个散粉期QTL。单个QTL可解释的表型变异为6.7%~18.4%,可解释的表型总变异为28.9%~50.3%,11个QTL的增效基因来自生育期较长的亲本丹232,其余2个QTL的增效基因来自生育期较短的亲本N04;BC2S1群体检测到8个与4个生育期性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异为4.5%~11.6%,可解释的表型总变异为13.2%~18.5%,增效基因来自两个亲本的QTL为3个和5个。两类群体检测出QTL的数目、位置、效应和贡献率均存在较大差异,主要原因在于BC2S1群体抽样选择所引起的群体结构差异,F2:3群体显示出较高的QTL检测能力,但回交育种过程中应慎重依据F2:3群体QTL定位结果进行标记辅助选择(MAS)。     

数量性状主-多基因混合遗传的P_1、P_2、F_1、F_2和F_(2∶3)联合分析方法

本文提出利用亲本P_1和P_2、杂种F_1,F_2和F_(2∶3)五世代联合分析数量性状主基因和多基因遗传的统计方法,共建立可供选择的单基因遗传、多基因遗传以及一个主基因 多基因混合遗传三类11个遗传模型;AIC信息准则用于选择最适遗传模型,通过适合性检验对所选择的遗传模型做进一步检验;以D类模型为例,给出参数估计EM过程的一般步骤。以邳县天鹅蛋(P_1)和1138—2(P_2)杂交组合为例,分析了大豆抗豆秆黑潜蝇性状的遗传,发现该性状符合主基因 多基因混合遗传模式,主基因的加显性效应分别为-1.86和-1.64,F_2世代主基因的遗传率为43.84％,F_(2∶3)家系世代主基因的遗传率为88.59％,F_2群体的抗感分界线为11≤x≤12,F_(2∶3)群体的抗感分界线为10.6≤x≤11.0。     

烟草F2:3家系7个主要产量性状的遗传变异分析

在福州与龙岩2个环境下,以烤烟品种‘台烟7号’与白肋烟品种‘白肋21’为亲本构建的127个F2:3家系为材料,对株高、叶长、叶宽、叶片数、分枝数、生育期和茎叶夹角7个性状进行遗传分析。结果表明：2种环境条件下,F2:3家系大部分性状分离明显,且基本符合正态分布,为多基因控制的数量性状,是一个较为理想的QTL作图群体。F2:3家系内各性状都存在不同程度的差异,分枝数变异系数最大,叶长、生育期变异系数最小,表明受环境影响较大。由各性状之间的相关分析得出：在2种环境下,21对性状中均有13对达到极显著水平,其中大部分性状相关系数均大于0.3,说明F2:3群体主要产量性状间具有复杂的相关关系。     

小麦F2:3家系抗旱相关性状的遗传变异分析

摘要：在水地和旱地两种环境条件下种植以敏感型品种偃展2号和抗旱型品种石4185为亲本构建的402个F2:3家系群体,应用该群体在水地和旱地两种环境条件下研究了株高、穗长、穗茎节长、旗叶长、旗叶宽、穗数、小穗数、穗粒数、穗粒重9个数量性状的遗传特点。结果表明：两种环境条件下,F2:3家系各性状分离明显, 且基本符合正态分布, 表现为数量性状遗传特点, 是一个较为理想的QTL作图群体。     

中国南瓜（C.Moschata）F2群体分子标记偏分离的遗传分析

本研究以中国南瓜A-3与B-5构建的F2群体为材料,对果实长棒型Is和果皮全黄yf形态标记及具有多态性的87对引物进行分析。研究结果显示:89个标记中,在p<0.01显著水平上,有5个标记发生偏分离,频率为5.6%,在p<0.05水平上,有12个标记发生偏分离,频率为13.5%;偏分离标记成簇或者单个分布在9个遗传连锁群上,成簇分布的热点区域分布主要分布在LGp2、LGp6、LGplO连锁群上,其中11个标记偏向父本B-5,2个标记偏向杂合体,3个标记偏向双亲,分别占总偏离标记的64.70%, 17.65%和17.65%。本研究分析了偏分离产生的原因,推测配子体选择可能是多态性位点产生偏分离的重要因素。     

大豆育成品种农艺性状QTL与SSR标记的关联分析

利用85个SSR标记,对大豆育成品种群体(190份代表性材料)的基因组进行扫描,在检测群体结构基础上搜索连锁不平衡位点,并采用TASSEL软件的GLM方法对11个大豆农艺性状QTL进行关联分析。结果表明：(1) 在公共图谱上共线性或非共线性的SSR位点组合均广泛存在连锁不平衡(LD),但不平衡程度D′>0.5的组合数只占总位点组合的1.71%,共线位点D′值随遗传距离衰减较快;(2) SSR数据遗传结构分析表明,育成品种群体由7个亚群体组成,矫正后全群体共有45个位点累计136个位点(次)与11个大豆农艺性状QTL关联,其中22个位点(次)与家系连锁定位的QTL区间相重,有43个位点(次) 2年重复出现;(3) 一些标记同时与2个或多个性状关联,可能是性状相关或一因多效的遗传基础;(4) 育成品种群体关联位点与地方品种群体和野生群体只有少数相同,群体间育种性状的遗传结构有相当大差异;(5) 发掘出农艺性状优异等位变异及其载体品种,包括增效最大的产量等位变异Satt347-300 (+932 kg hm^-2,中豆26),生物量等位变异Satt365-294(+3 123 kg hm^-2,黄毛豆),蛋白质含量等位变异Be475343-198 (+0.41%,淮豆4号),脂肪含量等位变异Satt150-273 (+2.32%,科丰15)等。在此基础上作了设计育种的探讨。     

玉米F2群体轴部相关性状的数量遗传分析

本研究采用遗传模型预测的方法,探究玉米轴部性状的遗传机理,以期为育种家指明育种方向,提高育种效率。以FBHJ和MBUB两亲本组配的含390个家系的F₂群体为材料,利用植物数量分离分析软件包中的F₂单世代分析方法,对其穗轴长、粒长、穗轴粗、粒宽、穗轴重、百粒重、粒厚等7个轴部相关性状进行数量遗传分析、相关分析以及回归分析。结果表明,穗轴粗、粒长、粒宽3个性状最适遗传模型为A-0,即无主基因遗传;穗轴重和粒厚受2对主基因控制,主基因存在加性-显性-上位性,符合B-1模型;穗轴长和百粒重由1对主效基因控制,最适模型分别为A-1、A-3,各模型主基因遗传率介于28.37%～59.11%,其中百粒重性状的遗传率最大。各性状均与百粒重呈极显著正相关。百粒重(Y)对其他农艺性状的回归方程为Y=-57.126+0.176X₁+3.069X₂+2.890X₃+5.108X₄,拟合度为0.723。通径分析中粒宽的间接作用和粒长的直接作用表现最大。这一研究结果为玉米轴部性状的遗...     

利用MR1523/苏御糯F_(2:3)群体定位水稻抗灰飞虱QTL

灰飞虱是我国水稻生产的主要害虫之一,不仅直接取食危害水稻,还是水稻主要病毒病的传播介体,严重制约水稻生产。籼稻品种MR1523对灰飞虱表现较强的排趋性。为发掘抗灰飞虱新基因,本研究利用MR1523与感虫粳稻品种苏御糯构建了一个包含200个家系的F2:3分离群体,进行灰飞虱抗性鉴定。并利用120对均匀分布在水稻12条染色体的多态性SSR标记,构建了全基因组连锁图谱,进行抗灰飞虱QTL定位。结果分别在水稻第2、第5和第6染色体上检测到Qsbph2、Qsbph5a、Qsbph5b和Qsbph6 4个抗灰飞虱QTLs,分别位于分子标记RM526–RM3763、RM17804–RM13、RM574–RM169和RM190–RM510之间,LOD值分别为2.14、3.13、3.23和2.35,贡献率分别为12.0%、14.7%、17.4%和14.1%,各QTL的抗性等位基因效应均来自抗虫亲本MR1523。该结果为后续抗灰飞虱基因的精细定位及通过分子标记辅助选择培育抗灰飞虱水稻新品种奠定了基础。