2种作图法对大豆蛋白含量性状QTL定位的比较研究

【目的】比较复合区间作图法(CIM)和完备区间作图法(ICIM)对大豆高蛋白含量性状QTL的定位效果,总结2种方法进行QTL作图的优缺点,为QTL作图方法的选择及分子标记辅助选择培育高蛋白含量大豆品种研究提供参考。【方法】以高油大豆品种吉农18和高蛋白大豆品种吉育47杂交后获得的F2分离群体为材料,结合2年的分子数据和表型数据,采用CIM和ICIM法对大豆蛋白含量性状进行QTL定位。【结果】利用CIM和ICIM-ADD,在连锁群12(B2+C1)和17(M)上共检测到了5个高蛋白QTL,其中ICIM-ADD检测到的QTL略多于CIM;由CIM在F2∶3家系和ICIM-ADD在F2代、F2∶3家系的检测结果可以看出,2种作图法在satt285～satt636标记区间内均检测到显著LOD,且QTL距第一个标记(satt285)的遗传距离≤5.0cM,可认为此3个QTL为同一QTL,其贡献率分别为10.87%,17.09%和17.34%,说明该QTL的稳定性较好,可在进一步的高蛋白分子辅助育种中加以利用。【结论】2种作图法各有其优缺点,在实际应用中应根据分析对象综合运用、合理选择作图方法,以最大限度地提高QTL作图的精度和效率。对研究中所定位的SSR标记,特别是稳定标记可以在今后的大豆高蛋白分子标记辅助选择育种中加以利用。

两种作图方法定位寒地粳稻9个重要农艺性状QTL

以黑龙江省主栽粳稻品种东农422和空育131为亲本配置杂交组合,经繁殖加代建立由180个F3株系组成的F2?3群体,构建含75个SSR标记的遗传连锁图谱,采用WinQTL Cartographer Ver.2.5的复合区间作图法(CIM)和IciMapping Ver.3.1的完备区间作图法(ICIM)对抽穗天数、株高、有效穗数、穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量等9个农艺性状进行QTL定位分析。结果表明,CIM法和ICIM法在水稻全基因组内共检测到33和38个QTL,2种方法重复检测到的QTL有27个,其中控制抽穗天数、株高、穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量的QTL各为5,4,2,3,3,5,4,1个,且与已报道的QTL具有较好一致性。另外发现9个QTL成簇分布的热点区域,且与性状间的相关性具有高度一致性。研究结果对水稻农艺性状相关分子标记利用和改良水稻产量研究具有重要意义。

利用小麦关联RIL群体定位产量相关性状QTL

为定位控制小麦产量相关性状的QTL位点,获得与重要位点连锁的分子标记和染色体区段,以分别含有229个和485个家系的关联重组自交系(RIL)群体WY和WJ为材料,在4个环境中,用完备区间作图法(ICIM)对产量相关性状进行了QTL定位分析。结果表明,产量相关性状QTL分布在小麦21条染色体上。在WY群体中检测到每穗小穗数、主茎穗粒数、单株穗数、千粒重和单株产量的QTL分别有9、9、4、7和5个,其中16个(55.2%)解释大于10%的表型变异;在WJ群体中检测到这5个性状的QTL分别有20、16、11、14和9个,其中只有3个(6.7%)在单个环境中解释超过10%的表型变异。在WY群体中有5个QTL在2个环境中被重复检测到;在WJ群体中,有11个QTL在2个或2个以上环境中被重复检测到。在2个群体中均检测到产量相关性状的QTL在染色体上形成了含有一因多效或紧密连锁QTL的染色体区段,并在2个群体检测到可能相同的9对QTL和2个染色体区段。

大豆脂肪含量遗传分析及QTL定位研究

以高蛋白大豆品种吉育50和高油大豆品种吉农18杂交后获得的F2及其衍生群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型和QTL IciMapping v2.2完备区间作图法研究大豆脂肪含量的遗传规律.结果表明:大豆脂肪含量表现为多基因遗传模型,主要受多基因控制,多基因遗传率为79.15%;对大豆脂肪含量进行QTL定位和分析,共检测到2个主效QTL和2个微效QTL,分布于12(G)、17(M)和22(F)3个连锁群上,其中包括了1个在2年间稳定存在的主效QTL.

大豆主要产量性状QTL定位分析

【目的】进一步发掘与大豆产量性状紧密连锁且稳定存在的标记位点,为分子标记辅助选择培育高产大豆新品种奠定理论基础.【方法】利用QTL IciMapping v2.2完备区间作图法连续2年对F2及其衍生群体中4个主要产量相关性状进行QTL定位及效应分析.【结果和结论】以LOD=2.5为阈值,在大豆单株粒数、单株粒质量、百粒质量和单株荚数4个主要产量性状上共检测到19个具有明显加性效应的QTLs,其中主效QTLs 15个,即单株粒数QTLs 3个,单株荚数QTLs 2个,单株粒质量QTLs 10个,分布于4(C2)、12(G)、6(A1)和17(M)4个连锁群上;定位到了3个在2年间稳定存在的QTLs,即单株粒数QTL qNSPP-12-1、单株粒质量QTLs qSWPP-12-1和qSWPP-12-2;研究初步确定了1个新的大豆单株粒质量QTL qSWPP-12-5.研究中检测到的稳定存在和主效QTLs对今后大豆遗传育种研究将具有重要的指导意义.

利用BC_2群体定位大豆蛋白质含量QTL

进行大豆蛋白质含量相关的QTL定位可为分子标记辅助选择（MAS）育种和基因挖掘提供依据。本研究选用综合性状优良、蛋白质含量高的中黄13作轮回亲本，低蛋白质含量的东山69作供体亲本，构建了BC2F2、BC2F3回交导入系群体，采用SSR分子标记技术，获得含86个SSR标记、覆盖1 400.1cM、由19个连锁群组成的遗传连锁图谱a，利用完备区间作图法（ICIM），对BC2F2、BC2F3分离群体的蛋白质含量进行QTL分析。结果表明：在BC2F2家系中检测到3个蛋白质含量相关QTL，分布于A1、C1和J连锁群，表型贡献率分别为10.00%、7.07% 和9.23%；在BC2F3家系中检测到4个蛋白含量相关QTL，分布于B1、C1、I和J连锁群，表型贡献率分别为17.57%、3.46%、8.53%和11.80%。标记区间Satt396～Satt180和Sct_001～Satt654在BC2F2、BC2F3家系中被同时检测到，且Sct_001～Satt654内发现的QTL很可能是一个与蛋白质含量相关的新位点。

多环境下玉米株高和穗位高的QTL定位

【目的】通过对玉米株高和穗位高进行多环境的QTL分析,寻找能够稳定表达的株高和穗位高主效QTL,以为玉米理想株型的分子育种提供理论依据。【方法】以优良玉米自交系许178×K12衍生的150个F7代重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体为试验材料。首先,从Maize GDB中选取495个SSR标记进行亲本间多态性筛选,利用具有多态性的标记进行群体基因型分析,使用Map Maker V3.0软件划分标记的连锁群并构建遗传连锁图谱。其次,采用Ici Mapping V4.0软件的完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)进行2年3点(陕西榆林、陕西杨凌、辽宁葫芦岛,2014—2015年)表型值及育种值的株高和穗位高QTL分析。最后,对株高和穗位高进行条件QTL分析,对照非条件QTL分析的结果,探讨株高和穗位高在QTL水平上的遗传关系。【结果】构建的遗传连锁图谱共包含191个SSR标记,图谱全长2 069.1 c M,平均图距10.8 c M。6种环境和育种值中,共检测到10个株高QTL和8个穗位高QTL,分布于第1、3、4、5、6、7、8和10染色体上,LOD介于3.25—8.36,加性效应值介于-6.41—8.70,单个QTL贡献率在6.96%—27.41%。这些QTL中有6个能在3种及以上环境中被检测到,且贡献率大于10.00%,是控制株高和穗位高的主效QTL。位于染色体Bin5.01/5.02区域同一位置的2个QTL在6种环境中被检测到,LOD介于3.25—6.48,加性效应值介于4.05—8.70。位于染色体Bin3.03/3.04区域同一位置的2个QTL在5种环境中被检测到,LOD介于4.71—8.36,加性效应值介于4.93—6.36。位于染色体Bin6.02区域同一位置的2个QTL在3种环境中被检测到,LOD介于3.52—5.21,加性效应值介于4.38—8.16。它们的增效等位基因均来自母本许178。条件QTL分析和非条件QTL分析的结果表明,这3个染色体区域的6个QTL是3个同时控制株高和穗位高的一因多效位点。【结论】玉米株高和穗位高的遗传受环境影响较大,大部分QTL只能在1种或2种环境中被检测到,3个主效QTL可以在3种及以上环境中被检测到,能够稳定地遗传,且贡献率高,有望在分子育种上得到应用。

大豆高蛋白种质中引1106蛋白质含量的QTL分析

大豆籽粒蛋白质含量由多基因控制且易受环境条件的影响,发掘高蛋白基因是促进大豆优质分子育种的重要手段。本研究选用综合性状优良、蛋白质含量较低的黑河50为轮回亲本,以引进的高蛋白种质中引1106为供体亲本,构建了由384个家系组成的回交高代群体。利用近红外光谱仪测定回交群体的蛋白质含量,使用SSR分子标记技术鉴定回交群体BC1F6基因型,通过QTL ICIMapping4.1的区间作图法(IM-ADD)和完备区间作图法(ICIM-ADD)定位蛋白含量QTL,共获得9个蛋白含量QTL,其中IM定位到7个蛋白含量QTL,而ICIM定位到3个蛋白含量QTL,两种方法同时在8号染色体上定位到一个QTL(qPro-8-1),该QTL两侧的分子标记是SSR_50和SSR_51,可解释表型变异分别是2.26%和7.85%,定位区间物理距离大小为218.71 kb,该QTL尚未见报道,是一个与蛋白质含量相关的新QTL位点,为高蛋白大豆品种选育提供了材料和理论依据。