水稻RFLP连锁图谱构建及重要农艺性状的遗传分析

水稻RFLP连锁图谱构建及重要农艺性状的遗传分析

张书芬[1]2005年在《甘蓝型油菜重要农艺和品质性状的杂种优势及遗传分析》文中研究表明杂种优势是生物界普遍存在的一种现象,甘蓝型油菜是杂种优势利用最成功的重要作物之一。探讨油菜杂种优势及其产生原因,并对重要农艺和品质性状进行QTLs定位,可以丰富作物杂种优势的遗传学理论,对杂交油菜育种和油菜的品质改良均具有重要的理论和实践意义。 本研究以1141B、32B和垦C_1为亲本,配置了2个组合1141B×垦C_1和32B×垦C_1,构建了两个F_(2:3)分离群体,考察了单株产量、单株角果数等17个农艺和品质性状,分析了杂种优势,并对农艺性状进行了相关和通径分析;用主基因+多基因混合遗传模型对数量性状进行了遗传分析;利用SSR、AFLP、SRAP标记技术对组合1141B×垦C_1的重要农艺性状和品质性状进行了QTLs定位和上位性分析,以探讨杂种优势产生原因。主要结果如下: 1 重要农艺和品质性状的杂种优势分析 1.1两年2个群体F_1的杂种优势分析结果表明,单株产量杂种优势最高,单株角果数、一次分枝角果数等具有明显的正向杂种优势,二次有效角果数、主花序角果数、一次有效分枝数、株高等性状F_1也具有一定的正向平均优势;单株产量的3个构成因素杂种优势强度顺序为:单株角果总数>每果粒数>千粒重;芥酸含量、含油量、蛋白质含量3个品质性状F_1杂种优势较低,为负值或较小的正值。 1.2 F_2群体和F_(2:3)家系重要农艺性状存在广泛的变异,表现为数量性状的遗传特征;单株产量、小区产量、单株角果总数、一次分枝角果数等重要性状仍有一定的正向优势,但与F_1相比杂种优势显着降低,特别是单株产量、小区产量。 1.3 F_(2:3)家系单株产量与主要农艺性状之间的相关分析结果表明,单株产量与一次有效分枝数、一次有效角果数、全株有效角果数、角果长度、角果粒数、千粒重都呈显着和极显着的正相关关系,但单株产量与分枝部位呈不显着的负相关关系,与其它主要产量性状均表现显着或不显着的正相关关系。 1.4 F_(2:3)家系单株产量与主要农艺性状之间的通径分析结果表明,一次有效角果数、二次有效角果数、单株角果数、角果长度、每角粒数、千粒重与单株产量的直接通径系数值较大,说明这6种性状是影响单株产量的主要因素。其它性状对单侏产量有一定的间接作用。 1.5 F_2和F_(2:3)家系芥酸含量、硫苷含量、含油量、蛋白质含量4个品质性状都存在着丰富的变异,也表现为数量性状的遗传特征。

王春明[2]2002年在《水稻RFLP连锁图谱构建及重要农艺性状的遗传分析》文中研究说明本研究以水稻重组近交家系为材料构建了饱和的RFLP遗传图谱,对二点黑尾叶蝉(Nephotettix virexcens Distant)抗生性性状进行了数量性状基因座(QTL)定位和遗传分析,并根据其结果,对抗黑尾叶蝉(Nephotettix cincticeps Uhler)的近等基因系接种二点黑尾叶蝉,研究了水稻对二点黑尾叶蝉抗生性的遗传规律;将抗虫基因两侧的RFLP标记成功地转换成CAPS标记,通过标记辅助选择进行了抗叶蝉基因Grh2的回交转育。此外,还对水稻杂种不育、F_2不育及抽穗期性状进行了QTL作图和遗传分析。结果如下: 1 水稻分子遗传图谱的构建 用籼稻品种ARC10313(父本)与粳稻品种台中65(母本)杂交组合衍生的125个重组自交家系F_(10)世代构建了RFLP连锁图谱。因采用了参照图谱(Harushima 1998,Tsnematsu 1996)中靠近顶端的标记,作成的图谱覆盖全基因组。全图总长1462`4cM,含113个分布匀称的标记,图中标记位置与两个参照图谱基本符合,可以用于各种农艺性状的遗传研究。在染色体3,6,9,10和11上,探测到部分标记的遗传存在偏分离。利用该图谱进行了抗虫和不育性状的QTL定位研究。 2 二点黑尾叶蝉抗生性QTL定位和遗传分析 二点黑尾叶蝉,简称GLH(Green leafhopper),分布几乎遍及所有稻区,是我国长江流域以南及温带亚洲的主要水稻害虫。以台中65(粳稻)/ARC10313(籼稻)的重组近交家系为材料,对CLH抗生性进行全基因组QTL分析,检测出的4个叮L座位中,有 3个来自于 ARC1们13,还有 1个来自于粳稻品种台中 65。 另一万面,黑尾叶蝉简称GRH(Green rice leafhopper),hi-6k4是4个抗 GRH的基因。因为本研究在第 3和 11染色体上发现的两个抗 GLH的主效 QTL分别与已报道的抗肌H基因r肋4和0厂力2位置接近,所以对0了力丫和Grh二的近等基因系进行GLH接种鉴定和杭生性遗传分析,结果表明同时拥有两个抗GRH基因的近等基困系(基因型 CfhZ/ffoZ CkhErbhFk4),对矾H表现高抗。已报道的抗从H的基因有9个(0hi-g肋尺 0功,其中G力、Wb3和W力6分别位于第4、10和 5染色体上,而其它抗队H基困的住点不详。本研究在第 3和 11染色体上检测到的这两个新的抗肌H基因,其位置和效应与2和a竹4基本一致。3抗GRH基困的回交转育和分子标记辅助选择 水稻品种DV85抗黑尾叶蝉基困6rkZ位于第11染色体上,台中65为一个综合性状好但对黑尾叶蝉敏感的品种。OSP和W40为0厂力2两侧的RFLP标记,本研究将这两个标卡己成功地转换为在亲本间具有多态的CAPS标卡己。并以台中65作为轮回亲本与抗性品种DV85连续回交得到回交高代BC人群体,在进行抗叶蝉性状的表型选择的同时,利用M2基因两侧的CAPS标记对枕J;进行了标记辅助选择,这样所选出的个体具有台中 6 5的遗传背景且携带纯合 CrhZ基因,可作为聚合抗叶蝉基因培育新品种的重要中间材料。利用所获得的分子数据和抗性数据计算了两个CAPS标记与2的连锁距离,分析了该选择方法的效果。所采用的 DNA简易提取法、CAPS引物设计和CAPS标记辅助选择等配套方法具有快速、易行、高效的特点,因而可以广泛应用于水稻各重要农艺性状的选育改良中。一水稻F;不育性状的遗传研究 以台中 6 5(粳牙)/ARC 313(粗稻)的重组自交家系 F;。代材料与亲本台中65回交得到回交F;代群体(即BF;家系),观察其小穗不育和花粉不育性状进 2行叮L分析,检测出3个。J、穗不育和1个花粉不育叮L,而且有1个。1、穗不育位点和花粉不育位点重迭于第 7条染色体的 RFLP标iC R1789处,该座位与已报道的恢复基因Rf4对应。5水稻 F。不育蛐穗期性状遗传研究 以台中65(粳稻)侣hadua(4i稻)杂交F;代群体构建的RFLP连锁图谱,含 9 4个分布较为均匀的标i乙 对 F厂小穗不育性状进行单点分析和区间分析的结果基本一致:有两个巳小穗不育叮L座位分别位于染色体1的砌N厂-伽”帖之间和染色体8的C187--opb3P厂之间,而且该两个OTL均为新检测出的座位;检测出5个抽穗期OTL,其中3个座位在单点分析和区间分析中的结果一致,分另位于染色体1 的砌bll 3 工地夕46,染色体4的ogj-*3工 O“-O121染色体8的o6个0121,另外,染色体6的砌bZ厂为单点分析结果,染色体10的R71dC40)为区间分析结果。由于染色体1上的F;不育叮L和抽穗期叮L重迭,该OTL效应是属于遗传效应还是属于环境效应(迟抽穗)所致有待于进一步研究。位于染色体 1和 10上的抽穗期 OTL座位为新检测的座位。

刘华[3]2011年在《栽培花生产量和品质相关性状遗传分析与QTL定位研究》文中研究指明花生是世界上重要的经济作物和油料作物之一。栽培种花生是异源四倍体(AABB,2n=4x=40),染色体较小,基因组结构复杂,且遗传研究开展较晚。花生农艺性状和品质性状多表现为复杂的数量性状,相关研究进展缓慢。近年来,数量性状分析理论和分子水平研究的快速发展,为探索重要性状的遗传规律、开展QTL定位研究奠定了坚实基础。本研究以农艺性状和品质性状等存在显着差异的花生品系郑9001和郑8903为亲本,通过杂交和F2单粒传法(SSD)构建了包含160个家系的重组自交系(RIL)群体;利用SSR分子标记技术结合该群体进行了栽培种花生遗传连锁图谱的构建;运用数量性状主基因加多基因混合遗传模型对该群体的农艺性状和品质性状进行了多世代联合遗传分析;应用已构建的遗传连锁图谱对各重要性状进行了QTL定位研究,取得的主要结果如下:1.栽培种花生重要农艺性状和品质性状的遗传分析,利用海南叁亚(EⅠ)和河南原阳(EⅡ)两种环境条件下的田间试验数据,采用数量性状主基因加多基因混合遗传模型分析方法,开展了花生RIL群体的重要农艺和品质性状遗传分析,结果表明:在海南叁亚条件下,主茎高、侧枝长和单株饱果数等3个性状遗传规律符合多基因遗传模型(C);总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、出仁率、蛋白质、脂肪、油亚比等8个性状遗传规律符合2对主基因加多基因遗传模型(E);单株果重、油酸和亚油酸等3个性状遗传规律符合3对主基因遗传模型(F)。在河南原阳条件下,主茎高、侧枝长、百仁重、蛋白质和脂肪等5个性状遗传规律符合多基因遗传模型(C);总分枝数、单株饱果数、百果重、出仁率、油酸、亚油酸和油亚比等7个性状遗传规律符合2对主基因加多基因遗传模型(E);结果枝数符合1对主基因遗传模型(A);单株果重符合3对主基因遗传模型(F)。两种环境条件下的遗传参数综合估算结果表明:主茎高、侧枝长、单株饱果数和蛋白质等4个性状遗传主要受多基因控制,总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、出仁率、单株果重、脂肪、油酸、亚油酸和油亚比等10个性状遗传受主基因加多基因控制。2.栽培种花生遗传连锁图谱的构建,以花生品系郑9001和郑8903构建的包含160个家系的RIL群体为作图群体,采用1556对SSR引物对亲本进行多态性筛选,其中114对引物表现出多态性,运用多态性引物对群体进行研究,采用Jionmap3.0软件进行分析,构建出一张栽培种花生SSR遗传连锁图谱。该图谱包含73对标记、共16条连锁群、全长448.28厘摩,最大标记间距为27.72厘摩。3.重要农艺性状和品质性状QTL定位研究,利用SSR遗传连锁图谱结合亲本和群体在两种环境下主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、单株饱果数、百果重、百仁重、出仁率和单株果重等9个农艺性状和蛋白质、脂肪、油酸、亚油酸和油亚比等5个品质性状指标,用两种不同的分析模型进行QTL定位研究。采用WinQTLCart2.5软件CIM作图法,针对单个独立环境下各性状进行QTL检测,在海南叁亚条件下检测到24个QTLs与10个性状指标相关、单个QTL的贡献率介于5.61%~17.98%,没有检测到与百果重、百仁重、蛋白质和脂肪等4个性状相关的位点;在河南原阳条件下检测到12个性状的43个QTLs ,单个QTL的贡献率介于5.03%~31.65%,没有检测到与百仁重和出仁率等2个性状相关的位点。运用基于混合线性模型的QTLNetwork2.0软件,对两个环境下花生重要农艺和品质相关的14个性状进行QTL定位分析,共检测到23个加性QTLs和11对互作QTLs,分布在Lg1、Lg2、Lg3、Lg5、Lg6、Lg7、Lg12、Lg13、Lg15和Lg16上,没有检测到与百仁重有关的QTL。分别对独立环境条件下QTL定位研究表明,与主茎高、侧枝长、油酸、亚油酸和油亚比等5个性状相关的9个QTLs稳定表达,其所在连锁群的位置亦相同。不同QTL分析方法检测结果表明:能在相同的连锁群上检测到花生主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、油酸、亚油酸和油亚比等7个性状的QTL。

王万兴[4]2013年在《结球甘蓝高密度遗传连锁图谱的构建与主要农艺性状的QTL定位》文中研究说明结球甘蓝(Brassica oleracea L. var. capitata),别名圆白菜、卷心菜、包菜等,属十字花科(Brassiceae)芸薹属(Brassica)的一年生或二年生草本植物。结球甘蓝具有品质好、适应性强、产量高、耐储运等特点,已成为国内外普遍栽培的一种重要蔬菜作物,在我国蔬菜的周年供应中起到重要作用。本研究基于结球甘蓝全基因组测序项目,利用全基因组de novo和重测序数据开发出SSR、SNP和InDel标记;利用不同生态型的结球甘蓝高代纯合自交系01-88和02-12杂交获得F1,通过游离小孢子培养获得DH群体,利用该DH群体构建甘蓝高密度遗传连锁图谱,该图谱作为参考图谱服务于基因组的组装,同时为功能基因克隆及基因组比较研究提供技术支持,并在探寻十字花科芸薹属作物的起源,特别是在通过比较图谱阐述基因组组成和进化关系中起到重要作用;针对未锚定到基因组且片段较大的Scaffolds设计InDel标记,并将其补充组装到甘蓝基因组上,进一步充实甘蓝基因组信息;通过对甘蓝主要农艺性状进行遗传和相关性分析以及基因定位,结合转录组测序信息对控制相关性状的基因进行预测,获得更多重要农艺性状完整的遗传信息,为结球甘蓝分子标记辅助育种及相关基因的克隆打下理论基础;筛选与甘蓝显性雄性核不育基因紧密连锁的分子标记,建立一种高效甘蓝显性雄性不育基因的鉴定方法;本研究对提高结球甘蓝的育种水平,提高选择效率具有重要的理论意义和实用价值。本研究获得的主要成果如下:(1)选用不同生态型的结球甘蓝高代纯合自交系01-88与02-12杂交获得F1,通过游离小孢子培养技术构建了含有189个基因型的DH群体。(2)甘蓝基因组中共检测到233844个SSR位点,共包含6种类型的重复单元,其中单核苷酸重复单元MNRs(163621,69.97%)数目最多,最少为六核苷酸重复单元HNRs(311,0.13%)。利用这些位点信息通过Primer3.0软件共设计并合成SSR引物3378对;通过比对de novo测序及重测序数据,共检测到SNP位点1026766个,针对含有单碱基变异位点的序列,应用SNAPER软件共设计并合成SNP引物2200对。(3)利用双亲01-88和02-12对8479对引物进行筛选,最终筛选出有多态性的引物1274对,多态性比例为14.99%;将有多态性的引物用于DH群体检验,利用Joinmap4.0软件构建一张包含1227对分子标记(602SSRs;625SNPs)、覆盖基因组总长度为1197.9cM,平均遗传距离和物理距离分别为0.98cM和503.3Kb的结球甘蓝高密度遗传连锁图谱。该图谱是目前最饱和的甘蓝类作物参考遗传图谱。(4)针对71个未锚定到基因组上,且长度大于200kb的Scaffolds设计了172对InDel标记,通过双亲筛选有84对InDel标记具有多态性。利用该84对多态性标记补充锚定了43个Scaffolds,物理长度总计为22.6Mb。结合补充锚定的Scaffolds,目前甘蓝全基因组组装已达到562.6Mb,组装比率从原来的85.0%上升到89.3%。(5)采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对5个与甘蓝叶球相关(叶球重、叶球纵径、中心柱长、叶球颜色、外短缩茎长)和6个与植株相关(外叶数、开展度、株高、外叶长、外叶宽、外叶颜色)的农艺性状进行遗传和相关性分析。DH群体分析结果表明,11个主要农艺性状均为数量性状,除外叶宽和外叶颜色性状为多基因控制外,其余9个农艺性状均由2对主基因+多基因控制。主基因遗传率范围为19.56%(开展度)~79.45%(叶球重)。(6)应用IBM SPSS Statistics19软件偏相关分析的Pearson方法,对甘蓝11个主要农艺性状相关性进行分析。结果表明叶球颜色与外叶颜色,叶球纵径与中心柱长等成对性状呈显着正相关;叶球重与外短缩茎长,叶球纵径与外叶数等成对性状呈显着负相关;叶球纵径与外叶长,外短缩茎长与开展度等成对性状呈不显着相关。(7)应用MapQTL4.0软件,采用IM和MQM作图法,根据甘蓝高密度遗传连锁图谱和DH群体农艺性状表型数据,共定位了控制甘蓝11个主要农艺性状的39个QTLs。其中,叶球纵径、外短缩茎长、外叶数和开展度性状定位的QTL数量最多为5个;中心柱长、叶球颜色和外叶宽性状定位的QTL数量最少为2个。定位的39个QTLs在9条连锁群上均有分布,其中有些QTLs呈现重合和连锁分布。(8)采用BSA方法,从含有425个单株的育性分离群体中随机挑选20株可育株和不育株的DNA组建2对可育池和不育池。利用分子标记技术,在2对育性池中共筛选得到3对与不育基因CDMs399-3连锁的SSR分子标记。其中最近的双侧翼标记为scaffold38115和scaffold13994的遗传距离分别为8.3和15.3cM。(9)通过对构建甘蓝DH群体的双亲进行转录组分析,将得到的差异表达基因与主要农艺性状的QTLs相比较分析,共筛选得到控制8个主要农艺性状的10个候选基因,其中有8个候选基因与生长素和细胞分裂素合成、代谢和运输相关,2个候选基因与叶绿素和类胡萝卜素合成、代谢相关。

宋美珍[5]2006年在《短季棉早熟不早衰生化遗传机制及QTL定位》文中进行了进一步梳理针对短季棉在生产上存在早熟早衰的问题,选用3个早熟不早衰类型的短季棉品种(系)和3个早熟早衰类型的短季棉品种(系)作为研究材料,采用双列杂交方法,从短季棉产量性状、早熟性状、品质性状和生化性状等方面,系统研究短季棉早熟不早衰的遗传机理。主要研究结果如下: 籽棉产量、皮棉产量、农分、铃重、铃数遗传以显性效应及显性与环境的互作效应为主,同时还存着加加上位性效应和加性与环境的互作效应。霜前花率以加性与环境互作效应为主,同时还存在着上位性与环境互作效应和加性效应;始蕾期和果枝始节以显性和显性的互作效应为主,同时还存在着加加上位性效应;始花期、始絮期以显性效应和加性效应为主,同时还存在着上位性与环境互作效应。纤维长度、纤维比强度、麦克隆值、纤维反射率、黄度和纺纱均均匀指数均以显性效应和显性与环境互作效应为主。同时明确了主要农艺性状之间遗传关系。 叶绿素含量、CAT、POD、SOD活性,早熟不早衰类型亲本高于早衰类型,以早熟不早衰类型的品种作亲本,其后代F_1有一定程度的超亲优势和中亲优势,但其F_2代明显降低;MDA含量,早衰类型的亲本始终高于早熟不早衰类型,以早熟不早衰类型品种为亲本的杂交后代,MDA含量的始终低于早衰类型的亲本。 首次将短季棉生化指标作为一种性状进行遗传研究,叶绿素存在加加上位效应、加性与环境互作效应、显性与环境互作效应;CAT和POD遗传以显性效应和显性与环境互作效应为主,同时还存在着加加上位效应和加性与环境互作效应。SOD的遗传以上位性与环境互作效应、显性与环境互作效应为主,同时存在着显着加性效应。MDA的遗传以上位性与环境互作效应、显性效应、显性与环境互作效为主。还首次检测到这些性状同时存在母体效应、父体效应以及母体、父体与环境互作效应。 研究了早熟不早衰短季棉主要农艺性状与生化性状间的遗传关系,从而为短季棉生化遗传辅助选择提供依据。 首次建立了以陆陆短季棉为亲本的第一张分子标记遗传连锁图谱,并将不同时期的生化性状定位在不同的连锁群或染色体上。利用SSR、SRAP和TRAP组合引物对陆陆短季棉进行多态性筛选;用279个F_2群体进行遗传连锁图谱构建,筛选出多态性引物89对,有32对多态性引物表现共显性,获得124个多态性位点,有94个多态性位点进入21个连锁群(LOD≥3.0);每个连锁群包含2—17个标记,每个连锁群的长度在0.4—83cM,标记间的最小遗传距离为0.1cM,最大遗传距离为34.2cM,总长度为648.4cM,覆盖棉花基因组总长度的13.0%。有4个连锁群与相应的染色体相对应。 首次检测到控制短季棉叶绿素含量、抗氧化系统酶(CAT、POD、SOD)活性、MDA含量的16个QTL;农艺性状的20个QTLs。其中CAT有2个QTL,能解析11.7%和73.2%表型变异率,SOD有2个QTL,能解析5.0%和5.2%表型变异率,叶绿素4个QTL,能解析6.2%—7.2%表型变异率,这8个QTL定位在棉花第18染色体(LG3);POD的1个QTL能解析79.9%表型变异率,MDA有2个QTL,能解析85%—87%表型变异率。因此,将这些标记用于短季棉辅助育种,从而为短季棉生化分子辅助育种提供可能。

张永虎[6]2014年在《向日葵高密度遗传连锁图谱构建及抗旱相关农艺性状QTL定位》文中提出向日葵(Helianthus annuus L.)原产于北美洲及墨西哥北部地区,是世界上广泛种植的四大油料作物之一,全球有40多个国家种植向日葵。我国是世界上向日葵种植大国,已有400多年的种植历史,主要种植在西北,华北及东北干旱、半干旱地区,其中内蒙古的种植面积和总产量均居全国首位。但这些地区由于降水量不足且时空分布不均,干旱问题较为严重,已成为制约向日葵产质量的主要因素之一。抗旱性品种的培育及推广是解决这一问题的最经济,长效的方法。而向日葵高密度分子遗传连锁图谱的构建及抗旱相关性状等数量性状基因定位,则为高效抗旱分子育种奠定了坚实基础。本研究以干旱敏感型自选系K55,耐旱型自选系K58为亲本,杂交后代通过单粒传法构建了187个株系的F5重组自交系群体。利用SSR、SRAP和AFLP标记对群体单株进行分析,同时进行了两点试验,两个水分处理条件下(正常浇水和雨养灌溉)的抗旱相关性状田间表型鉴定。主要研究结果如下:1)干旱胁迫下向日葵的生长受到显着影响,植株生长矮小,叶片中叶绿素相对含量下降。两种水分处理下总叶面积、持水率等10个抗旱相关性状存在显着差异;10个性状在群体材料间具有极显着差异;基因型与环境互作达到了极显着差异。2)对10个抗旱相关性状进行相关性分析表明,总叶面积,持水率等10个性状间存在相关关系。在干旱胁迫下各性状的相关性更显着,尤其是单盘粒重与总叶面积、株高和茎粗的相关性更为显着。3)90对AFLP引物中筛选出48对适宜的引物,对187个向日葵重组自交系进行PCR扩增,扩增出1119个位点,其中多态性位点393个,多态位点比率35.1%,多态性信息指数平均为0.0321。4)64对SRAP引物中筛选出39对适宜的引物,在187个向日葵重组自交系中扩增出692个位点,其中多态性位点238个,多态位点的比率34.6%,多态性信息指数平均为0.0247。5)500对SSR引物组合中筛选出78对适宜的引物,在187个向日葵重组自交系中扩增出452个位点,其中多态性位点184个,多态性位点的比率43.1%,多态性信息指数平均为0.0092。6)利用Join Map 4.0软件构建了1张分布有738个标记,包含了17个连锁群的向日葵分子遗传连锁图谱,长度为3543.50 c M,标记间平均距离为4.80 c M,每个连锁群平均分布有43.4个标记,连锁群的长度平均为208.4 c M。标记在图谱上随机分布,经Pearson函数分析,各连锁群的标记数和连锁群长度的相关系数为0.784,达到p<0.05水平显着。图谱上分布有225个偏分离标记,聚集形成了19个偏分离热点区域。7)使用Map QTL 4.0软件多模型作图法,以LOD>2.5作为QTL入选临界值,检测两种水分处理下SPAD值、株高、茎粗等向日葵10个性状的QTL,共检测到9个性状的30个QTL,分布在10个连锁群上,贡献率从5.7%到32%,有8个QTL在两种水分处理下具有一致性。干旱胁迫下检测到了17个QTL,其中控制茎粗、结实率、持水率和百粒重的QTL各1个,控制总叶面积的QTL2个,控制株高的QTL3个,控制叶片数和SPAD的QTL各4个;正常浇水处理下检测到了13个QTL,其中控制盘径和持水率的QTL各1个,控制株高和茎粗的QTL各2个,控制SPAD的QTL3个,控制叶片数的QTL4个。8)两种水分处理下检测到的30个QTL,表现加性效应的QTL有7个,占23.3%;部分显性效应的QTL有3个,占10%;显性效应的QTL有4个,占14.1%;超显性效应的QTL有16个,占53.3%。

游录鹏[7]2013年在《高粱遗传连锁图谱的构建及重要农艺性状QTL初步定位》文中研究说明高粱作为世界五大粮食作物之一,广泛分布在世界的热带干旱和半干旱地区,是许多国家重要的粮食来源和饲料作物。高粱以其相对较小的基因组(750Mbp),丰富的遗传多样性,已经成为禾谷类作物比较基因组学研究的模式基因组之一。同时,作为一种重要的能源作物,在可再生的生物质能源的开发中也受到广泛的重视。利用分子标记技术,在许多作物上已获得了高密度的分子遗传图谱,并定位了许多主要农艺性状的QTL。本研究以高粱T70、P607为亲本构建的重组自交系群体作为研究材料,采用植物数量性状新模型和分子标记技术为研究手段,对高粱的株高、穗长、花期等重要的农艺性状进行连锁图谱的构建以及QTL定位研究。共应用了121对SSR引物进行多态性筛选,Mapmaker3.0软件进行连锁分析,构建高粱的遗传连锁图谱。采用复合区间作图法,利用QTL作图软件WindowsQTL Cartogragher2.5对高粱重要的农艺性状进行QTL定位和表型性状的QTL效应验证。取得的结果如下:1)通过群体表型数据的描述性统计分析发现,除分蘖性状偏离正态分布外,其他性状都符合近正态分布,可用于遗传连锁图谱的构建。2)利用121对SSR引物对T70×P607杂交得到的RIL(F6代)群体218个家系进行了多态性分析,利用其中24对引物构建了高粱的遗传连锁图谱。该图谱覆盖高粱全基因组长度为541.9cM,覆盖率为72.25%左右,包括7个连锁群,分别锚定于高粱的5条染色体上,两标记间平均图距为17.5cM。3)利用Windows QTL Cartographer2.5软件对整个基因组进行扫描后共检测到控制高粱株高、穗长、主穗柄长度、主茎节数、分枝、主茎高度、旗叶天数、开花天数、结实天数共9个重要农艺性状的15个QTL位点,但是LOD值大于2.5的只有控制株高的3个QTLs。后续研究可通过增加SSR引物数量、群体数量,并结合其他分子标记技术对图谱进行加密以进一步精确定位关键性状的QTL位点。本研究构建的分子标记连锁图谱及相关农艺性状的QTL定位将对高粱主效QTL的精细定位和分子标记辅助育种提供依据,同时所获得的QTL将对高粱新品种的选育具有一定的理论指导意义。

房永雨[8]2014年在《高丹草AFLP分子遗传图谱构建及染色体加倍研究》文中提出高丹草是高粱与苏丹草种间杂交育成的一年生优良饲用作物,既有高粱抗寒抗旱、耐倒伏、产量高的特性,又有苏丹草分蘖性强、营养价值高、适口性好、抗病性强的优点。其不足点是茎叶鲜草含有氢氰酸,家畜采食过量易引起中毒。为进一步挖掘高丹草饲喂安全和产量性能的潜质,本试验分别以高丹草F_2分离群体和F_1杂交种子为材料,进行了高密度分子遗传连锁图谱构建及氢氰酸含量等重要性状的QTL定位与染色体加倍研究,以期为深入开展高丹草低氰及高产性状基因图位克隆、功能分析、分子标记辅助育种及创建异源四倍体高丹草新种质奠定基础。主要结果如下:1、将散穗高粱与红壳苏丹草组配杂交,成功建立了用于高丹草分子遗传连锁图谱构建和重要性状QTL定位的F_2分离群体。2、试验筛选出53对AFLP适宜引物,对高丹草F_2杂交群体的240个单株PCR扩增得到825个多态性标记位点,其中有127个标记位点偏离3:1的孟德尔分离比例,占标记位点总数的15.4%。3、构建了1张包含有10个连锁群的框架图谱。筛选所得的825个AFLP标记中,有284个标记进入框架图谱上,10个连锁群上的连锁标记数占总标记比例的34.4%,偏分离标记数比例占13.9%。4、10个连锁群群框架遗传图谱长度为940.3c M,标记间平均间距为3.52 c M,属于高密度图谱。连锁群LGⅡ最长,为139.0c M;连锁群LGⅥ最短,为38.5c M;连锁群LGⅤ标记密度最高,标记间平均间距为1.46 c M;连锁群LGⅨ标记密度最低,标记间平均间距为7.26c M。5、氢氰酸含量、株高、分蘖数等10个农艺性状测量值呈倒钟状连续分布,通过Kolmogorov-Smirnova test和Shapiro-Wilk test两种方法检验表明他们均呈正态分布,10个主要农艺性状测量值均可用于QTL定位分析。6、相关性分析表明,氢氰酸含量、株高等10个农艺性状间存在着一定的正相关或负相关关系,在45相关组合中,达到显着正相关的有5组,达到显着负相关的有3组,达到极显着正相关的有3组,达到极显着负相关的有1组。其中与氢氰酸显着相关的农艺性状有分蘖数和穗长。7、利用Map QTL 4.0定位软件,采用MQM作图法,以LOD>2.5作为QTL入选临界值,对10个农艺性状进行定位分析结果表明,控制10个农艺性状的QTL有24个,分布在除连锁群LGⅨ外的其余9个连锁群上,平均每个连锁群2.4个;在9个连锁群上的分布不均匀,连锁群LGⅠ上分布最多,有5个QTL,连锁群LGⅥ上分布最少,只有1个QTL。其中控制叶片数、分蘖数和单株干重的QTL各1个,控制氢氰酸含量的QTL有2个,控制茎粗、叶长、叶宽、穗长、茎叶比的QTL各3个,控制株高的QTL有4个。8、表型相关分析和QTL定位分析发现,叶宽和叶长呈显着正相关,控制两者的QTL位点ll3和lw3,均位于连锁群LGⅩ上,且位置相差0.1c M,推测这2个微效基因呈连锁遗传。与氢氰酸含量显着相关的农艺性状有分蘖数和穗长,控制氢氰酸含量的QTL位点cn1和控制分蘖数的QTL位点tn1均位于连锁群LGⅤ上,位置相差1.8c M,相关基因成簇分布;控制氢氰酸含量的QTL和控制穗长的QTL位点位于连锁群LGⅤ上,但距离较远,大于77c M。叶片数和株高成正相关,控制叶片数的QTL位点ln1位于控制株高的QTL位点ph1、ph2之间,分别相距35.6 c M和6.2 c M,相关基因成簇分布,均位于连锁群LGⅠ上。9、与控制穗长有关的QTL pl1、pl2、pl3均位于连锁群LGⅦ上,在标记P29M93-690与P28M50-250之间的6.7c M长的区间内,距离较近,形成基因簇;pl1为减效位点,pl2、pl3为增效位点,叁者之和为4.68,共同作用时有利于植株穗子增长。10、利用秋水仙素诱变高丹草F_1种子发现,散穗高粱×红壳苏丹草杂种F_1适宜秋水仙素浓度和时间处理组合为0.10%、24h,散穗高粱×黑壳苏丹草杂种F_1适宜秋水仙素浓度和时间处理组合为0.05%、36h,在此处理组合下2个杂种F_1的诱变效果最好。

封功能[9]2004年在《水稻产量相关性状的QTL分析和籽粒酚反应基因qPH4-3的精细定位》文中指出水稻是我国栽培面积最多、总产量最高的粮食作物,长期以来,我国一直重视水稻的产量,坚持把产量育种放在第一位。随着分子生物技术的发展和QTL定位方法的改进,人们对控制水稻产量、品质和抗逆性等重要农艺性状的QTL进行了大量的研究。然而,对控制这些性状的QTL的精细定位和QTL之间的互作效应研究得还不够,远远不能满足分子标记辅助育种和基因克隆的需要。随着国际水稻基因组计划的完成和水稻全基因组序列的公布,我们可以利用这些序列信息发展新的分子标记,用来饱和目标QTL所在的区段,从而实现对QTL的精细定位。同时,利用紧密连锁的分子标记,对单个或多个数量性状进行综合选择,从而极大地提高性状选择的效率和准确性,减少了育种过程的盲目性和随机性。 本实验利用巴利拉/南京11构建的籼粳交加倍单倍体(DH,double haploid)群体,运用作图软件Joinmap 3.0构建了一张含有137个分子标记的水稻连锁图。其中含有10个STS标记,23个CAPS标记和104个SSR标记,覆盖的遗传距离为1429.2cM,标记间的平均距离为10.43cM。同时,利用基因定位软件QTLmapper1.0对控制水稻产量相关的9个性状的QTL进行了定位和分析,并估算了每个QTL在染色体上的位置及其遗传效应等。本研究的主要结果如下: 1.本实验考察了9个产量相关性状,分别为每穗实粒数,每穗颖花数,结实率,穗长,穗密度,千粒重,有效穗数,花粉育性和苯酚反应。在9个性状中,除千粒重和穗密度在双亲间无显着差异外,其它各性状在双亲中差异明显。DH群体中除籽粒苯酚反应外,其余各性状均表现为连续变异,并表现出超亲优势,呈现数量性状的特点。 2.本实验以混合线性模型为基础,运用QTLmapper 1.0在DH群体中进行了QTL定位和分析。分析结果表明:(1)在加性效应和上位性效应中,不同QTL的贡献率、效应值和作用方式存在多种变异。不同QTL的贡献率差异较大,变幅在3.19%~47.吐8%之间。(2)在所定位的QTL中,既有仅表现为加性效应或上位性效应的,也有同时表现这两种效应的QTL。(3)有些QTL只与另一个QTL发生上位性效应,而有些Q’l’L可能与其它两个Q’rL之间发生一对二的互作效应,即形成两个上位性效应。反映了控制产量性状基因的复杂性。 3.从木研究的定位结果来看,在父母本中都发现了控制同一性状的增效QTL,在Dll群体中也找到了比亲木更具优势的株系。说明控制同一性状的所有增效QTL是分散在两个亲木中的,如果通过分子标记辅助育种,把两个亲本的有利基因聚合到同一个植株,可能会产生超亲的优良株系。 4.研究结果表明,控制同一性状的多个Q’l,L,有些被定位到同一条染色体上的相邻区间内;另外,有些性状相关的QTL的位置往往集中在染色体上相同或相近的区域,呈现出成簇分布。这种相关性状QTL的分布模式目前还难以断定主要是缘于墓因的多效性,还是缘于基因的紧密连锁。与其它学者的研究结果进行比较,贡献率较大的QrI’IJ在不同群体中大多被定位在染色休的相近区域,一说明这些QTIJ在不同环境中能够稳定表达。 5.在初步定位的基础上对控制籽粒酚反应的基因qPH4一3进行精细定位。根据qPH4一3所在区域的基因组序列设计引物,利用BC,大分离群体,最后将qPH4一3定位在水稻第4号染色体长臂分子标记RM56ll与F17之间,物理距离为533Kb。这一结果为分子标记辅助选择育种和基因克隆奠定了基础。

逯晓萍[10]2005年在《高丹草遗传图谱构建及重要农艺性状的基因定位研究》文中提出本文以高丹草(314A×ZKSD)的 F2:3家系作为构图群体,构建了高丹草 AFLP和 RAPD 遗传图谱。将 248 个 F2:3家系按随机区组叁次重复在不同的两个试验点进行种植,考察了包括产量在内的 10 个重要农艺性状。利用复合区间作图法分析了这10 个性状的数量性状基因座位(QTL)以及基因效应值和基因作用方式,并采用遗传分离分析法进行了多世代联合分析,其主要结果如下:1. 构建了包含 158 个 AFLP、8 个 RAPD 标记的高丹草连锁图,覆盖高丹草基因组 836cM,标记间平均间距为 5.03cM。2. 在定位的 166 个标记位点(158 个 AFLP 和 8 个 RAPD)中,有 136 个标记卡平方检验显着,符合 3:1 的分离比例,占 81.9%。偏分离比例为 18.1%。3. 10 个农艺性状共检测到了 48 个 QTLs,其中,控制株高的 QTLs 5 个,分蘖数的 QTLs 5 个,茎粗的 QTLs 5 个,叶片数的 QTLs 4 个,叶长的 QTLs 6 个,叶宽的 QTLs 5 个,穗长的 QTLs 4 个,单株鲜重的 QTLs 5 个,单株干重的 QTLs 5 个,茎/叶的 QTLs 4 个。并分别被定位到十个连锁群上。4. 在两个试验点所检测的 98 个(第一试验点 48 个,第二试验点 50 个)QTLs中,表现加性效应的 QTLs 有 6 个,占 6.1%;部分显性效应的 QTLs 有 36 个,占36.8%;显性效应的 QTLs 有 17 个,占 17.3%;超显性效应的 QTLs 有 39 个,占 39.8%。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占有主导地位。5. 对 10 个农艺性状的遗传参数以及相关性进行了估计,各性状在家系间都有极显着的差异,大多数性状之间的相关是显着或极显着的。6. 应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型对各性状的 5 个世代群体进行了分析,结果表明,单株产量、株高、茎粗、叶片数、叶长、穗长等性状的遗传符合两对主基因+多基因混合遗传模型;分蘖数、叶宽和茎/叶遗传为一对主基因+多基因混合遗传模型。

参考文献:

[1]. 甘蓝型油菜重要农艺和品质性状的杂种优势及遗传分析[D]. 张书芬. 华中农业大学. 2005

[2]. 水稻RFLP连锁图谱构建及重要农艺性状的遗传分析[D]. 王春明. 南京农业大学. 2002

[3]. 栽培花生产量和品质相关性状遗传分析与QTL定位研究[D]. 刘华. 河南农业大学. 2011

[4]. 结球甘蓝高密度遗传连锁图谱的构建与主要农艺性状的QTL定位[D]. 王万兴. 中国农业科学院. 2013

[5]. 短季棉早熟不早衰生化遗传机制及QTL定位[D]. 宋美珍. 中国农业科学院. 2006

[6]. 向日葵高密度遗传连锁图谱构建及抗旱相关农艺性状QTL定位[D]. 张永虎. 内蒙古农业大学. 2014

[7]. 高粱遗传连锁图谱的构建及重要农艺性状QTL初步定位[D]. 游录鹏. 南京大学. 2013

[8]. 高丹草AFLP分子遗传图谱构建及染色体加倍研究[D]. 房永雨. 内蒙古农业大学. 2014

[9]. 水稻产量相关性状的QTL分析和籽粒酚反应基因qPH4-3的精细定位[D]. 封功能. 扬州大学. 2004

[10]. 高丹草遗传图谱构建及重要农艺性状的基因定位研究[D]. 逯晓萍. 内蒙古农业大学. 2005

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水稻RFLP连锁图谱构建及重要农艺性状的遗传分析
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