标记基因型中QTL基因型条件概率分布

随着分子数量遗传学的发展,人们提出了很多统计模型用于QTL定位分析.在这些模型中,首先得确定QTL在标记基因型中的条件概率分布,然后利用适当的统计方法对QTL在基因组中所处的位置进行估计.本文讨论了常见作图群体(如F2和回交群体)中在给定标记基因型下QTL的条件概率分布,提出了用Mathematics软件推导QTL基因型条件概率分布的方法.用该方法能够快速地、准确地推导出比较复杂的标记基因型中QTL基因型的条件概率分布.

水稻种子耐储藏性状QTLs挖掘及候选基因分析

为挖掘水稻种子耐储藏性状相关基因,分别以华占(HZ)/热研(Nekken2)和天丰(TF)/热研(Nekken2)为亲本杂交产生F 1代,连续自交多代后得到的2套重组自交系(recombination inbred lines,RILs)群体为实验材料,统计2套群体分别储藏1年和2年的发芽率及其比率数据.利用实验室前期已构建好的分子连锁图谱,对水稻种子耐储藏性状的QTLs进行初步定位分析.结果表明:在HZ-RIL中检测到10个QTLs,分布于水稻第1,2,4,6,8和10号染色体上,其中位于8号染色体上的1个QTL位点LOD值高达5.48;在TF-RIL中同样也检测到10个QTLs,分别位于水稻第2,4,8,9,10和11号染色体上;对检测到的QTLs区间进行候选基因的筛选和分析,共筛选到可能与水稻耐储藏性状相关的11个候选基因.以上结果为挖掘新的水稻耐储藏基因及分子育种实践提供了物质基础,对培育水稻耐储藏优良品种具有重要意义.

长江下游麦区新育成品种(系)3种主要病害的抗性鉴定及抗病基因/QTL的分子检测

小麦赤霉病、白粉病和黄花叶病是长江下游麦区小麦生产的主要病害。本研究对长江下游麦区新育成49个品种(系)的上述3种病害进行抗性鉴定,同时利用与抗赤霉病主效QTL Fhb1和QFhs.crc-2D、抗白粉病基因Pm21以及抗黄花叶病主效QTL QYm.nau-5A.1和QYm.nau-2D连锁的分子标记检测试验品种3种病害抗病基因/QTL组成。结果显示,49.0%的品种赤霉病抗性达中抗以上,32.6%的品种对白粉病免疫或抗,44.9%的品种抗黄花叶病。30.6%和73.6%的试验品种分别含有抗赤霉病主效QTL Fhb1和QFhs.crc-2D,宁麦9号和扬麦158及其衍生品种分别是Fhb1和QFhs.crc-2D的主要载体品种;28.6%的品种含抗白粉病基因Pm21,镇麦9号和扬麦18及其衍生品种为Pm21的主要载体品种;分子检测含抗黄花叶病主效QTL QYm.nau-5A.1和QYm.nau-2D的品种比例均为24.5%,宁麦9号和苏麦6号及其衍生品种分别是QYm.nau-5A.1和QYm.nau-2D的主要载体品种。宁麦9号和扬麦158衍生品种在小麦抗赤霉病和黄花叶病基因/QTL的组成存在分化。结果为长江下游麦区小麦抗病分子育种提供了重要参考。

甜瓜PI390452霜霉病抗性基因的QTL定位

【目的】研究甜瓜抗霜霉病资源PI390452,分析PI390452抗性遗传规律,并对抗病基因进行QTL定位分析,为甜瓜抗霜霉病分子辅助育种奠定基础。【方法】用甜瓜霜霉病病原菌[Pseudoperonospora cubensis(Berk.et Curt.)Rostov.]对PI390452×卡拉克赛(高感霜霉病)杂交后代F2分离群体及F2∶3家系人工接种鉴定,以F2分离群体为研究对象,基于ICu GI已构建对应分子标记连锁图谱,应用BSA法和1 090对甜瓜SSR引物进行连锁遗传分析,采用QTL Ici Mapping软件定位霜霉病QTL位点。【结果】资源PI390452霜霉病抗性符合数量性状遗传的特点。共检测到3个霜霉病抗性基因的QTL位点qR1-1-1、qR1-3-1、qR2-2-1,分别位于chr-5、chr-10、chr-9上,qR2-2-1表型变异率最大为80.84%。【结论】位于chr-9上的qR2-2-1是控制甜瓜霜霉病主效QTL位点,为甜瓜抗霜霉病分子标记辅助育种、抗病基因精细定位、克隆提供了技术支持。

不同QTL增效基因初始频率下标记辅助选择的效果(英文)

采用随机模拟方法模拟了在一个闭锁群体内连续对单个性状选择 10个世代的情形。在假定选择性状受一个位于常染色体上的QTL和多基因共同控制的情况下 ,采用动物模型标记辅助最佳线性无偏预测方法估计个体育种值并据此进行种畜的选留 ,并在此基础上系统地比较了QTL增效基因初始频率对标记辅助选择效果的影响。结果表明 :当群体中QTL增效基因的初始频率较低时 ,选择所获得的QTL基因型值的进展会更大 ,标记辅助选择在单位时间内可获得较大的遗传进展 ;此时 ,尽管QTL增效基因在群体中固定所需的世代数会更长一些 ,但其频率上升的速度却更快。而QTL增效基因初始频率的高低对群体近交增量的影响不是很大。

不同基因辅助选择方法对QTL的选择效率

在假定目标性状由一个QTL和多基因共同控制的基础上,采用计算机模拟方法研究了在一个闭锁群体内分别采用基因型选择(GTS)、基因辅助BLUP(GBLUP)和常规动物模型BLUP方法对单个性状实施连续选择的效果,并以常规动物模型BLUP为参照,分析了GTS和GBLUP方法对目标性状QTL的选择效率。结果表明:与常规动物模型BLUP相比,GTS和GBLUP选择均可获得更大的QTL基因型值进展,QTL增效等位基因频率上升的速度也更快;与GBLUP相比,GTS方法对QTL的选择效率更高。GTS和GBLUP对QTL的选择优势在短期选择时较为明显,随着世代的递增,这种优势将逐渐降低甚至消失。

水稻耐淹性的QTL定位与候选基因分析

为研究水稻苗期对淹水胁迫的耐受性,以籼稻品种台中本地1号(TN1)和粳稻品种春江06(CJ06)为亲本构建的DH群体为实验材料,将淹水条件下的成苗率作为考察指标,利用该群体前期构建的分子连锁图谱对淹水数据进行数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)检测分析.利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对淹水处理前后相关基因的表达量进行分析,并对表达量存在显著差异的基因进行测序分析.结果表明:挖掘到6个与淹水胁迫相关的QTL,分别位于水稻第1,2,6,8和9号染色体上;位于8号染色体QTL区间内的基因LOC_Os08g42750的表达在两亲本间存在显著差异,该基因在两亲本的编码区域存在4处差异.检测到的QTL位点对QTL精细定位和克隆耐淹相关基因具有重要参考价值,并为研究水稻耐淹分子机制及水稻直播育种提供了新的观点和见解.

猪2、7和8号染色体上影响血常规指标的数量性状基因座(QTL)检测

以3个品种(长白猪、大白猪、松辽黑猪)16个公猪家系共计368头仔猪组成资源群体,在猪2、7和8号染色体上共选取35个微卫星标记,采用基于线性混合模型的方差组分分析方法,对影响与猪白细胞、红细胞和血小板相关的共计18项血常规指标的数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)进行了检测.通过似然比检验,并以自由度为2的卡方分布作为检验统计量的分布,共发现22个在P<5%水平下显著的QTL,其中在2号染色体上有9个,分别影响白细胞总数、中性粒细胞数、平均红细胞体积、血红蛋白含量、平均红细胞血红蛋白浓度、血小板总数、平均血小板体积、血小板分布宽度和血小板压积,在7号染色体有7个,分别影响白细胞总数、中性粒细胞数、平均红细胞血红蛋白浓度、血红蛋白含量、血小板总数、平均红细胞体积和红细胞分布宽度变异,在8号染色体上有6个,分别影响中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比、平均红细胞血红蛋白浓度、血小板总数、血小板压积和平均红细胞体积.为尽可能地避免由于多重检验所造成的假阳性率的升高,我们采用了控制假检出率(false discovery rate,FDR)的方法来对这22个QTL进行进一步检验,发现有14个达到FDR<5%显著水平,其中又有9个达到FDR<1%显著水平.

陆地棉渐渗品种优质基因QTL聚合分析

伴随分子标记的发展,大量棉花纤维品质相关QTLs被定位在遗传连锁图上,为标记辅助选择和QTL聚合育种提供了条件。为了探索不同QTL位点聚合与棉花品质的关系,选用棉花品质相关QTL密集分布区间的48对SSR引物,对48份棉花种质进行了多态性检测。结果表明:在参试材料中有3个优质基因SSR位点与纤维长度和纤维强度达到显著相关,并且包含优质基因QTL位点越多,纤维品质表现越好。本研究认为,筛选到的3个位点可以作为优质纤维主效QTL用于聚合育种,并具有较高的基因聚合遗传效应表现,为下一步分子标记辅助聚合育种提供了理论参考。

甜菜重要农艺性状的数量性状基因座(QTL)研究进展

阐述了农作物数量性状基因座(QTL)在遗传育种中的地位和意义,介绍了作物QTL的基本原理和方法及在甜菜上的研究进展。

花生重要农艺性状QTL/基因定位研究进展

培育高产、高抗、优质的作物新品种是确保粮食安全、促进农业可持续发展的重要基础。分子育种能够提高后代筛选效率、缩短育种进程,是作物新品种培育的重要手段,而重要农艺性状QTL/基因定位是分子育种的前提。花生是我国总产第一的油料作物,近年随着基因组学、分子生物学的进步,花生重要农艺性状QTL/基因定位研究取得了重大进展。本文综述了花生遗传图谱及QTL/基因定位的研究进展,并对未来发展进行展望。

植物数量性状基因座(QTL)的作图与克隆

从QTL定位方法以及QTL精细定位和克隆等方面对植物数量性状遗传进行了综述。

水稻糙米率QTL检测及候选基因分析

为挖掘水稻糙米率相关基因,以粳稻品种热研(Nekken)为母本,籼稻品种华占(HZ)为父本,杂交获得F_(1)代,连续自交多代后得到120个重组自交系(recombination inbred lines,RILs)群体,以其为实验材料,称出糙米质量,计算糙米率.利用已构建好的高密度遗传图谱,对水稻糙米率的数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)进行定位分析.结果表明:共检测到4个QTL,分别位于水稻第5,8,10,12号染色体上;同时,对这些区间的候选基因进行筛选和分析,并通过qRT-PCR验证发现,LOC_Os08g01450基因很可能是影响水稻糙米率的新基因.这些结果为挖掘新的糙米率基因提供了新线索.

水稻根系性状QTL定位及候选基因表达分析

为发掘水稻根系性状相关基因,以籼稻品种华占(HZ)为父本、粳稻品种热研(Nekken2)为母本,杂交并衍生得到的重组自交系(recombination inbred lines,RILs)群体为实验材料,通过扫描测量重组自交系在三叶期时根系的性状.在已构建好的均匀分布于12条染色体的高密度遗传图谱基础上,对水稻根系性状的QTL进行初步定位及分析.结果表明:共检测到3个与总根长相关的QTL,分别位于水稻第2,5,10号染色体上,3个与根表面积相关的QTL,分别位于水稻第2,4,5号染色体上,6个与根平均直径相关的QTL,分别位于4,5,9,10和11号染色体上;其中总根长与根表面积QTL在第5号染色体上区间重合,根表面积与根平均直径QTL在第4号染色体上区间重合;同时对检测的QTL区间内的候选基因进行筛选、归纳和分析,并通过qRT-PCR分析,发现总根长LOC_Os05g40180基因、根表面积LOC_Os11g24240基因、根平均直径LOC_Os04g52030基因很可能是影响水稻根系性状的新基因.以上结果为发掘根系性状、培育理想株型进而提高水稻产量及品质的影响具有一定的参考价值.

植物数量性状变异的分子基础与QTL克隆研究进展

探讨数量性状变异规律以便对其进行遗传操纵一直是植物遗传学的一个重要领域.DNA分子标记和QTL作图技术的发展以及拟南芥和水稻全基因组测序的完成极大地促进了植物数量性状分子基础的研究.现已克隆了拟南芥ED1、水稻Hd1、玉米Tb1、番茄fw2.2和Brix9-2-5等控制目标数量性状的基因.数量性状表型变异不仅源于多个数量性状基因QTL的分离,而且还受到内外环境的修饰.QTL等位基因变异与孟德尔基因变异具有类似的分子基础,即基因表达或蛋白质功能发生改变.通过分析已克隆的植物QTL的变异特征及分子基础,讨论了植物QTL克隆技术策略,并对QTL研究所面临的挑战和应用前景进行了展望.

在特瑟尔绵羊GDF8区域上存在影响胴体性状的数量性状基因（QTL）

在特瑟尔绵羊的7个父代中有一半近亲关系的、总数为927个后代的特塞尔绵羊的2号染色体的生长分裂因子8（GDF8．也叫生肌抑素）上可直接寻找影响胴体性状的数量性状基因（QTL）。实验中分别记录出生重、断奶重、屠宰重和超音频扫描情况．．采用超音频扫描法来测量背最长肌的横截面积、背膘脂肪和屠宰后的背最长肌长度．对所有的胴体进行长度和宽度的线性测量．并且将540头羔羊的腿和腰分离开来。

选择对QTL连锁分析的影响(Ⅰ)

针对F2群体,从理论上研究了选择对于各标记基因型群体的均值及多基因效应的影响,并进一步探讨了选择对QTL检测效率的影响。

选择对QTL定位的影响

从理论上探讨了在侧翼标记下选择对群体中重组个体频率及QTL定位的影响,结果表明选择对QTL定位没有影响,但对QTL检测效果是有影响的。

水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan,HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体为实验材料,测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature,GT)、胶稠度(gel consistency,GC)和直链淀粉含量(amylose content,AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs(糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个),其中最高奇数的可能性(likelihood of odd,LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量,发现6个基因在双亲间的表达量差异显著,推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度,而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础,并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。

水稻剑叶叶绿素含量相关性状的QTL分析

利用包含117个株系的籼粳杂交来源（窄叶青8号×京系17）的水稻加倍单倍体（DH）群体，对剑叶叶绿素含量相关的4个生理性状（叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b和叶绿素a／b）进行数量性状基因座位（quantitative trait loci，QTL）分析．在DH群体中，剑叶叶绿素a、叶绿素b与总叶绿素含量彼此之间均呈极显著正相关，叶绿素a／b比值与叶绿素b含量呈极显著负相关．叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及叶绿素a／b值均呈现出连续性分布，且有明显的超亲分离，表明受微效多基因控制．4个性状共检测到11个QTL位点，分布在6条染色体上，这些QTL对相应性状的贡献率介于9．2％～19．6％之间．其中控制叶绿素a含量的2个QTL位点位于第2、5染色体上；影响叶绿素b含量的4个QTL分别定位在第2、3、5、9染色体上；控制总叶绿素含量的3个QTL位于第3、5、9染色体上；影响叶绿素a／b值的2个QTL位点位于第6、11染色体k．文章系统讨论丁这4个叶绿素相关性状的相互关系及其定位结果在水稻育种一卜的实践意义．