Genome wide association studies (GWAS) of element contents in grain with a special focus on zinc and iron in a world collection of barley (Hordeum vulgare L.)

Genome wide association studies (GWAS) were carried out to map Quantitative Trait Loci (QTL) associated with element contents in the grain using 336 spring barley. Of the elements analyzed, Fe content ranged from 21.9 to 91.0 mg kg⁻¹, Zn from 10.4 to 54.5 mg kg⁻¹, Ba from 0.2 to 8.9, Ca from 186.4 to 977.5, Cu from 1.5 to 9.8, K from 353.2 to 7721.5, Mg from 1049.8 to 2024.2, Mn from 8.1 to 22.9, Na from 55.9 to 627.9, P from 2272.9 to 5428.8, S from 880.7 to 1898.0, Si from 19.1 to 663.2, and Sr from 0.35 to 2.62 mg kg⁻¹. GWAS were carried out using 6519 SNP markers and multiple elements in MLM:PCA + K model in TASSEL software. Population analyses showed two sub-populations, primarily based on row types. GWAS for row types showed association with INTERMEDIUM-C, a modifier gene for lateral spikelet fertility in the 4H chromosome, validating current GWAS approach. GWAS also showed that 2 QTL for Ba, 2 for Ca, 4 for Cu, 11 for Fe, 2 for K, 3 for Mg, 6 for Mn, 4 for Na, 3 for S, 5 for Si, and 3 for Zn were mapped in barley chromosomes. The QTL identified in the current study are valuable for breeding nutrient dense barley cultivars in the future, especially Zn and Fe.     

绵羊QTL定位的研究进展

本文综述了绵羊的重要经济性状QTL定位的方法和进展，并提出存在问题和展望。     

鸡的微卫星DNA标记与胴体性状的相关分析

测定了青脚麻鸡与隐性白鸡杂交后自交的F2代个体的全净堂重、全净堂率、脂肪宽带、腹脂重和腹脂率6个胴体性状,检测10个微卫星DNA标记,对标记基因型胴体性状值进行方差分析和多重比较,结果表明:MCW328对于10周龄体重和全净膛重两性状各基因型均有显著的差异(P<0.05);ADL292对于腹脂重性状各基因型有极显著的差异(P<0.01),对于腹脂率有显著的差异(P<0.05)。MCW328标记基因与控制10周龄体重和全净膛重QTL连锁,ADL292标记基因与控制腹脂重和腹脂率QTL连锁。     

日本金龟子在中国适生区的预测

日本金龟子PopilliajaponicaNewman是一种重要的害虫 ,主要危害草坪和观赏植物。日本金龟子原产日本 ,现在已经分布于许多国家 ,并且造成了严重的经济损失。目前中国尚未有该虫分布。本文通过以计算机为基础的生态气候模型—CLIMEX ,利用气候数据来预测日本金龟子适合的地理分布区 ,预测结果是日本金龟子可以在中国大约 31个市、县地区生存 ,主要是沿海地区和长江流域 ,尤其是中国的中东部地区     

家兔群体遗传变异的微卫星标记

选用欧洲野兔的 5个微卫星位点 ,分析了 5个品种 (系 )家兔群体的遗传变异。结果表明 :Vc- 系獭兔的群体内平均多态信息含量和平均杂合度最大 ,分别为 0 .5 5 2 6和 0 .6 2 0 2 ;新西兰兔群体内平均多态信息含量和平均杂合度最小 ,分别为 0 .4 5 15和 0 .5 2 6 1。由此说明 ,5个品种 (系 )家兔中 ,新西兰兔群体内变异较小 ,相对较纯 ;Vc- 系獭兔群体内变异较大 ,纯度相对较小。但总的来看 ,5个品种 (系 )家兔的平均多态信息含量和平均杂合度相差都不大 ,说明Vc獭兔在遗传性能上已接近其他优良品种兔。聚类结果表明 :Vc- 系獭兔与 Vc- 系獭兔亲缘关系最近 ,与日本大耳白兔、青紫蓝兔亲缘关系较近 ,与新西兰兔亲缘关系最远 ,这与 Vc獭兔育种历史事实相符。另外 ,在 Sat4和 Sat8位点上分别检测出了 1条 Vc獭兔所特有的条带 ,从而为进一步研究 Vc獭兔的遗传特性打下良好的基础     

红三叶遗传图谱构建及抗白粉病基因QTL定位

本研究以感(岷山红三叶)、抗(澳大利亚红三叶品种♀Sensation×Renegade♂杂交新品系“甘农PR1”)白粉病红三叶材料为父母本杂交并种植成苗经人工接菌后筛选出抗、感白粉病的F₁群体为作图群体,利用AFLP标记构建红三叶高密度遗传图谱,并利用区间作图法对抗白粉病QTL进行了定位分析,可以为红三叶抗白粉病基因克隆和转基因等分子辅助育种奠定基础。结果表明,149个AFLP标记构建得到的遗传图谱包含7个连锁群(LG1,LG2,LG3,LG4,LG5,LG6和LG7),遗传图谱的总距离为640.5 cM。其中,LG1连锁群的遗传距离(140.6 cM)和标记间平均距离(9.4 cM)均最大;LG4连锁群的遗传距离(55.2 cM)和标记间平均距离(1.8 cM)最小。应用区间作图法对红三叶抗白粉病基因进行QTL分析定位,共检测到5个抗白粉病相关QTL位点(qrp-1,qrp-2,qrp-3,qrp-4和qrp-5),其中qrp-1、qrp-2、qrp-3和qrp-4位于LG4连锁群上,qrp-5位于LG5连锁群上。5个QTL位点对抗白粉病的贡献率为29%~90%,qrp-1对红三叶白粉病抗性的贡献率最大(90%),为主效QTL。     

四倍体鸭茅产量及其构成因素的QTL定位

产量相关性状是复杂的数量性状,对鸭茅的单株产量及构成因素进行QTL分析,可提高育种中对产量性状优良基因选择的效率,同时为鸭茅遗传改良、基因克隆及分子标记辅助育种提供理论依据。以四倍体鸭茅“楷模”和“01436”为亲本杂交而成的作图群体为试验材料,于2014年对洪雅、宝兴两个不同生境下鸭茅株高、旗叶长、倒二叶长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重等9个产量相关性状进行了表型鉴定及相关性分析。此外,在已构建的高密度鸭茅分子遗传图谱的基础上,采用MapQTL 5.0进一步对这些性状QTL定位分析。结果表明,绝大多数性状在亲本间呈显著差异且都整体表现出连续变异,符合数量性状遗传的特征;相关性分析表明,大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,与单株干重相关性最好的依次为分蘖、株高;QTL分析发现,控制该9个农艺性状的QTL共60个,洪雅38个,宝兴22个,这些QTL分别定位于分子连锁图谱的1、2、3、4、5共5个连锁群上,单个QTL的贡献率为5.7%~24.7%,单个性状QTL个数为2~15个。其中,控制株高、花序长的QTL各12个,控制倒二叶长、茎粗的QTL各4个,控制旗叶宽、倒二叶宽的QTL各2个,控制单株干重的QTL有6个,影响分蘖的QTL为3个,与旗叶长相关的QTL最多15个。     

大豆四向重组自交群体单株产量QTL单标记分析

以(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)衍生的含160个株系的大豆四向重组自交系群体为试验材料,应用154个SSR标记鉴定个体基因型,利用单标记分析方法,对2013和2014年在哈尔滨和克山两地4个环境下的单株产量进行QTL定位分析。结果显示:共检测到46个与单株产量相关的QTL位点,主要分布在A1、A2、C1、C2、D2、D1b、L、K、B2、N、E、J、F、G和H连锁群上,遗传率为0.15%~9.37%。遗传率较高的标记位点有BARCSOYSSR_02_0607、BARCSOYSSR_03_1620、BARCSOYSSR_19-0451、Sat_153、Sat_367、Satt229和Satt529,优异等位基因型为BARCSOYSSR_02_0607(Q1Q1)、BARCSOYSSR_03_1620(Q2Q2)、BARCSOYSSR_09_0183(Q1Q1)、Satt229(Q2Q2)、Sat_367(Q3Q3)、Satt338(Q1Q1)、Satt229(Q1Q1)和Satt668(Q1Q1)。在检测的标记位点中,BARCSOYSSR_08_0966、Sat_36、Sat_153、BARCSOYSSR_02_0607和Satt529在两个环境中重复检测,表明这5个QTL可用于分子设计育种改良单株产量。     

结球甘蓝抽薹性遗传规律和QTL定位分析

以早抽薹‘S-1’与晚抽薹‘G-1’为亲本，构建F1、BC1、BC2和F2群体，采用植物数量性状主基因 + 多基因混合遗传模型分析法对结球甘蓝抽薹性状进行遗传分析，并采用SLAF-BSA方法对抽薹时间进行QTL定位分析。结果显示，结球甘蓝抽薹性状是由2对加性—显性—上位性主基因 + 加性—显性多基因遗传控制；主基因 + 多基因平均遗传率是93.41%。共检测到2个QTL，分别为2号染色体上的2.31 ~ 3.09 Mb和33.57 ~ 34.40 Mb，总长度为1.61 Mb。     

胡萝卜根中主要类胡萝卜素含量相关QTL的精细定位

以白色的野生胡萝卜‘松滋野生’(Ws)和橘色的栽培胡萝卜品种‘Amsterdam’(Af)为亲本构建的回交重组自交系(BIL)为试材,基于低倍重测序技术开发SNP标记,构建了由1 976个Bin标记组成,包含29 435个SNP标记的遗传图谱。图谱总距离834.28 c M,平均图距0.42 c M。通过对胡萝卜肉质根中类胡萝卜素含量相关QTL分析,在连锁群LG04和LG08中检测到调控α–胡萝卜素、β–胡萝卜素、ζ–胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质和总类胡萝卜素含量的主效QTL(M-QTL)2、2、3、2、2和2个,表型贡献率为11.47%~19.18%;另检测到调控α–胡萝卜素、β–胡萝卜素、ζ–胡萝卜素、玉米黄质和总类胡萝卜素含量的上位性QTL(E-QTL)1、1、2、1和1个,表型贡献率为2.50%~3.66%。在M-QTL显著区间内共检索到36个有功能注释的预测基因,其中Dck018297为ζ–胡萝卜素脱氢酶2基因,与调控β–胡萝卜素合成和总类胡萝卜素含量有关;Dck008006为乙烯响应因子2.2的同源基因,与调控α–胡萝卜素、ζ–胡萝卜素合成有关;Dck029898为转录因子b HLH135的同源基因,与调控玉米黄质合成有关。