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栽培大豆×半野生大豆高密度遗传图谱构建及株高QTL定位

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作物学报 2022年第5期48卷 1091-1102页

作者：于春淼张勇王好让杨兴勇董全中薛红张明明李微微王磊胡凯凤谷勇哲邱丽娟东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省农业科学院克山分院黑龙江齐齐哈尔161606 农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程/农业农村部种质资源利用重点实验室/中国农业科学院作物科学研究所北京100081

采用中SNP160K芯片对丰收24×通交83-611 F2群体252个植株及其亲本进行基因分型,构建了一张由5861个SNP标记组成的全长为3661.46 cM的高密度遗传连锁图谱。利用完备区间作图法(ICIM)定位到7个株高QTL,每个QTL可解释2.56%~10.41%的株高... 详细信息

采用中SNP160K芯片对丰收24×通交83-611 F2群体252个植株及其亲本进行基因分型,构建了一张由5861个SNP标记组成的全长为3661.46 cM的高密度遗传连锁图谱。利用完备区间作图法(ICIM)定位到7个株高QTL,每个QTL可解释2.56%~10.41%的株高变异。qPH-6-1具有最高的表型变异贡献率和显性效应,可解释10.41%的株高变异,加性效应和显性效应分别为–1.72和18.94;qPH-18-1贡献率次之,可解释9.64%的株高变异,但具有最高的加性效应,达-12.42。在F2群体中筛选出11个qPH-6-1和qPH-18-1基因型为Q6Q6/Q18Q18的单株,平均株高167.00 cm;筛选出16个基因型为q6q6/q18q18的植株,平均株高为91.25 cm。在qPH-18-1定位区间内外增加23个SNP标记,将定位区间由766.97 kb缩小至66.03 kb,包含8个基因,结合基因注释和相对表达量差异分析,推测Glyma.18G279800和Glyma.18G280200可能与大豆的株高相关。本研究为大豆株型的改良提供了分子参考依据和遗传基础。

关键词：大豆株高 SNP 遗传图谱 QTL定位候选基因

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葡萄遗传图谱构建与抗病QTL定位研究进展

果树学报 2023年第6期40卷 1245-1254页

作者：李鹏刘锐涛谭西北张颖刘崇怀中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009

葡萄在生长发育过程中易遭受多种病原菌的侵染,影响果实品质和产量,制约葡萄产业的发展。生产中多采用杀菌剂对病原菌进行防治,增加了投资成本,且会对环境造成污染,因此培育高品质抗病品种对葡萄生产具有重要意义。葡萄抗病性为多基因... 详细信息

葡萄在生长发育过程中易遭受多种病原菌的侵染,影响果实品质和产量,制约葡萄产业的发展。生产中多采用杀菌剂对病原菌进行防治,增加了投资成本,且会对环境造成污染,因此培育高品质抗病品种对葡萄生产具有重要意义。葡萄抗病性为多基因控制的数量性状,QTL定位是研究数量性状的一种有效方法,遗传图谱的构建是检测QTLs和克隆基因的基础。多年来,研究人员通过构建遗传图谱鉴定了一系列霜霉病、白粉病、皮尔斯病等抗性遗传位点,同时,根据抗性位点的基因组区域,开发了多个连锁标记,并应用到葡萄抗病性遗传研究中,加速了葡萄的育种进程。对葡萄遗传连锁图谱的构建和抗病相关QTL定位研究进展进行了综述,分析了目前研究中存在的问题并提出建议,为今后葡萄抗病基因定位和分子标记辅助选择育种提供借鉴。

关键词：葡萄遗传图谱抗病 QTL定位

青稞早抽穗主效QTL cqHD2H-2的遗传定位及候选基因分析

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作物学报 2022年第10期48卷 2463-2474页

作者：余鑫莲李新姚晓华姚有华白羿雄安立昆吴昆仑青海大学农林科学院/青海省青稞遗传育种重点实验室/国家麦类改良中心青海青稞分中心青海西宁810016

抽穗期是决定青稞品种的种植区域范围和季节适应性的重要农艺性状,也是青稞成熟早晚的关键标志。在前期实验中,青稞早抽穗主效QTL cqHD2H-2被定位于青稞2H染色体上约84 Mb的区间内,为进一步验证该位点的有效稳定性,本研究对cqHD2H-2进... 详细信息

抽穗期是决定青稞品种的种植区域范围和季节适应性的重要农艺性状,也是青稞成熟早晚的关键标志。在前期实验中,青稞早抽穗主效QTL cqHD2H-2被定位于青稞2H染色体上约84 Mb的区间内,为进一步验证该位点的有效稳定性,本研究对cqHD2H-2进行定位验证及候选基因分析。利用早抽穗青稞品种DZZ与晚抽穗青稞品种KL10构建F5群体,在cqHD2H-2区段内开发InDel标记,共筛选到3个与目标基因紧密连锁的分子标记,扫描F5群体中的25株极端早抽穗和25株极端晚抽穗单株,获得1个侧翼共显性标记,将cqHD2H-2进一步限定在标记PA22和Va07之间约40 Mb的区间内。该区段通过与大麦及水稻同源共线性比对,筛选到水稻抽穗期基因DTH8在大麦中的同源基因HORVU2Hr1G087460(HvNF-YB3)。比较HvNF-YB3基因全长,发现Hv2H.NF-YB3(DZZ)与Hv2H.nf-yb3(KL10)编码区由1个外显子组成,编码区为750 bp,启动子区为2116 bp,Hv2H.NF-YB3与Hv2H.nf-yb3启动子区存在3个SNPs。Hv2H.NF-YB3与Hv2H.nf-yb3的表达分析表明,Hv2H.NF-YB3与Hv2H.nf-yb3在转录水平上存在显著差异,Hv2H.NF-YB3与Hv2H.nf-yb3在茎、芒和颖壳组织中均有表达,但相较于Hv2H.NF-YB3,Hv2H.nf-yb3在各组织中的表达量均显著下降,且二者随着生育期的推进,表达量均依次降低。因此,Hv2H.NF-YB3可能在青稞抽穗时间调控中发挥作用。本研究为青稞早抽穗分子标记辅助选择育种体系的建立及目标基因的图位克隆奠定了基础。

关键词：青稞 cqHD2H-2 分子标记遗传图谱 HvNF-YB3

水稻叶绿素含量QTL定位与候选基因表达分析

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植物学报 2023年第3期58卷 394-403页

作者：金佳怡罗怿婷杨惠敏芦涛叶涵斐谢继毅王珂欣陈芊羽方媛王跃星饶玉春浙江师范大学生命科学学院金华321004 中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006

水稻(Oryza sativa)是我国主要粮食作物之一。提高水稻叶片叶绿素含量,进而提高其光合作用效率是实现高产稳产的重要途径之一。该研究以父系籼稻品种华占(HZ)、母系粳稻品种热研2号(Nekken2)及其构建的120个重组自交系(RILs)为实验材料... 详细信息

水稻(Oryza sativa)是我国主要粮食作物之一。提高水稻叶片叶绿素含量,进而提高其光合作用效率是实现高产稳产的重要途径之一。该研究以父系籼稻品种华占(HZ)、母系粳稻品种热研2号(Nekken2)及其构建的120个重组自交系(RILs)为实验材料,在分蘖期和成熟期分别对亲本及其后代剑叶的叶绿素含量(SPAD值)进行测定,同时基于已构建的高密度遗传连锁图谱进行QTL定位。结果共挖掘到20个与叶绿素含量相关的QTLs(分蘖期7个,成熟期13个),LOD值最高达4.77。利用qRT-PCR方法检测QTL区间内与叶绿素含量相关的候选基因的表达,发现LOC_Os06g11780、LOC_Os06g12360、LOC_Os06g39716、LOC_Os08g42610、LOC_Os02g18500、LOC_Os03g21240、LOC_Os03g21400、LOC_Os03g21780、LOC_Os03g30950及LOC_Os03g40550基因的表达量在双亲间差异显著。结合基因表达量及亲本叶绿素表型数据,推测LOC_Os06g11780、LOC_Os06g12360和LOC_Os08g42610的高表达极大地提高了水稻叶绿素含量,进而有效提高植物光合产能。研究结果为筛选和培育高光能利用效率的水稻新品种提供了有利的遗传资源,并为揭示水稻叶绿素含量的动态变化规律及分子调控机制奠定了重要基础。

关键词：候选基因叶绿素含量遗传图谱水稻光合作用 QTL定位

基于SSR标记初步定位小豆驯化相关性状QTL

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植物遗传资源学报 2023年第5期24卷 1426-1434页

作者：贾龙罗高玲陈燕华王素华陈红霖刘长友杜吉到王丽侠黑龙江八一农垦大学农学院大庆163319 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 广西农业科学院水稻研究所南宁530007 河北省农林科学院粮油作物研究所石家庄050035

炸荚和籽粒硬实性是野生小豆的主要特性,严重制约着野生小豆资源的利用,解析这些性状的遗传机理,对培育优良小豆新品种具有重要意义。本研究基于中红5号和野生小豆(Vigna angularis var.n ipponensis)杂交衍生的重组自交系,开展炸荚和... 详细信息

炸荚和籽粒硬实性是野生小豆的主要特性,严重制约着野生小豆资源的利用,解析这些性状的遗传机理,对培育优良小豆新品种具有重要意义。本研究基于中红5号和野生小豆(Vigna angularis var.n ipponensis)杂交衍生的重组自交系,开展炸荚和籽粒硬实等驯化相关性状鉴定及SSR标记分析。表型分析显示荚皮卷曲数、炸荚率及籽粒硬实率均不符合典型正态分布。构建了包含111个SSR标记、11个连锁群的小豆遗传连锁图谱,总长3813.5 cM,标记间平均距离为34.35 cM。连锁分析共发掘到与2021年炸荚率和荚皮卷曲数相关QTL 19个,与2022年炸荚率及荚皮卷曲数相关QTL 13个,其中不同年份重复检测到的荚皮卷曲数相关QTL 2个,重复检测到的炸荚率相关QTL 3个。籽粒硬实相关QTL 4个,其中位于LG11的QTL分别与炸荚率及2022年荚皮卷曲数相关QTL重叠。本研究结果为进一步开展小豆驯化相关基因的精细定位及机理解析奠定了基础。

关键词：小豆 SSR标记遗传图谱驯化性状 QTL

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兰科植物遗传图谱与QTL定位研究进展

中国农业大学学报 2023年第6期28卷 63-72页

作者：陈和明蔡文杰吕复兵肖文芳李佐朱根发广东省农业科学院环境园艺研究所/广东省园林花卉种质创新综合利用重点实验室广州510640 台湾成功大学热带植物与微生物科学研究所中国台南701

兰科植物俗称兰花,是最重要的观赏花卉,构建遗传图谱,特别是高密度遗传图谱有助于提高育种水平,本研究主要对兰科植物遗传图谱与重要性状的QTL定位进行了综述。结果表明:1)2007年报道出兰科石斛属第一张遗传图谱以来,累计发表了13张兰... 详细信息

兰科植物俗称兰花,是最重要的观赏花卉,构建遗传图谱,特别是高密度遗传图谱有助于提高育种水平,本研究主要对兰科植物遗传图谱与重要性状的QTL定位进行了综述。结果表明:1)2007年报道出兰科石斛属第一张遗传图谱以来,累计发表了13张兰科植物遗传连锁图谱。2)从图谱类型来看,5张为品种间图谱,8张为种间图谱;从图谱用途来分,7张可以用于QTL定位,3张可用于精细定位或基因克隆,另3张为基础参考图谱。3)从已构建的兰科植物遗传图谱看,总图距越来越高且平均图距越来越小,为图谱的实际应用奠定了基础,但作图群体较小始终是个问题。4)虽然在蝴蝶兰叶片、花色,石斛兰萼片大小及石斛茎及多糖含量等相关性状上进行了QTL定位,但在花朵大小、花朵数、花香、花型、花斑和植株抗性等方面均未涉及。因此,构建遗传图谱,特别是高密度遗传图谱能够为兰花的生物学研究及分子标记辅助育种提供参考依据。

关键词：兰科植物遗传图谱 QTL定位

华东葡萄遗传连锁图谱构建及灰霉病抗性QTL定位

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南方农业学报 2022年第9期53卷 2383-2391页

作者：潘凤英刘露露郭泽西曲俊杰尹玲韦晓丽韦淑梅傅佩宁孙大运广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 上海交通大学农业与生物学院上海200240

【目的】构建华东葡萄遗传连锁图谱,并定位其抗灰霉病QTL,为华东葡萄种质资源的高效利用及其抗灰霉病基因发掘提供理论基础。【方法】以高感灰霉病的欧洲葡萄赤霞珠为母本、抗灰霉病的华东葡萄1058-2为父本,以二者杂交F1代128株单株为... 详细信息

【目的】构建华东葡萄遗传连锁图谱,并定位其抗灰霉病QTL,为华东葡萄种质资源的高效利用及其抗灰霉病基因发掘提供理论基础。【方法】以高感灰霉病的欧洲葡萄赤霞珠为母本、抗灰霉病的华东葡萄1058-2为父本,以二者杂交F1代128株单株为群体材料,利用GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序技术开发SNP分子标记,应用JoinMap 4.0构建遗传连锁图谱,使用MapQTL 6.0对F1代抗灰霉病表型进行抗灰霉病QTL定位。与葡萄参考基因组PN40024进行比对分析,筛选QTL区间的抗病候选基因。【结果】2019和2020年杂交F1代群体的灰霉病抗性多为中抗及以上。在亲本之间共鉴定到6357个SNP分子标记。挑选出在染色体上均匀分布的654个SNP分子标记用于构建华东葡萄遗传连锁图谱。该图谱包含19个连锁群,总长度为1843.67 cM,SNP分子标记间平均遗传距离为2.82 c M。根据2019和2020年的F1群体灰霉病表型数据,连续两年在LG9连锁群上定位到1个与灰霉病抗性连锁的QTL,命名为Rbc1。该QTL与SNP分子标记np6008紧密连锁,在2019和2020年表型中可解释的变异率分别为13.1%和12.6%。参考葡萄基因组PN40024的物理图谱和基因注释信息,Rbc1位于9号染色体物理距离5969~12345 kb内,在这个QTL区间含有45个与抗病性相关的基因,编码含有LRR结构域的受体激酶和推测的抗病蛋白。【结论】葡萄灰霉病抗性是多基因控制的数量性状,抗性亲本华东葡萄1058-2中存在抗病的主效QTL。筛选出的45个与抗病性相关的基因可能参与调控葡萄灰霉病抗性,后续可作为候选基因进一步解析华东葡萄1058-2灰霉病抗性功能。

关键词：华东葡萄遗传图谱灰霉病 QTL定位

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水稻籽粒铁含量的QTL分析

西南农业学报 2022年第8期35卷 1758-1763页

作者：刘海成程金平冯培媛刘晓刚马嘉欣田普江田蕾李培富宁夏大学农学院银川750021

【目的】通过对水稻籽粒铁含量的数量性状基因座(Quantitative trait locus, QTL)进行分析,研究控制水稻籽粒铁含量的QTL对富铁水稻育种具有指导意义。【方法】以“宁农黑粳”和“高粱稻-1”为亲本杂交再自交获得124个单株F群体为材料,... 详细信息

【目的】通过对水稻籽粒铁含量的数量性状基因座(Quantitative trait locus, QTL)进行分析,研究控制水稻籽粒铁含量的QTL对富铁水稻育种具有指导意义。【方法】以“宁农黑粳”和“高粱稻-1”为亲本杂交再自交获得124个单株F群体为材料,通过Z-2000型原子吸收分光光度计对水稻糙米铁含量的测定。通过上网查询已经公布的水稻分子遗传图谱和实验室现存的1558对SSR标记在“宁农黑粳”和“高粱稻-1”之间筛选多态性,获得130个SSR(Simple sequence repeat)标记进行水稻籽粒铁含量的遗传分析及QTL定位。【结果】表明亲本的铁含量分别为46.23和14.32 mg/kg,双亲铁含量差异较大,F群体铁含量平均为18.53 mg/kg,介于两亲本之间并且偏向于低值亲本“高粱稻-1”。通过对124个单株F群体进行控制籽粒铁含量的QTL检测,共检测到3个控制铁的QTL,分别位于水稻第1、8和12号染色体上,贡献率为14.31%、18.44%和16.32%,其中位于第8号染色体上RM432~RM331之间的qFe8对表型贡献率最大,其增效等位基因来自于亲本“宁农黑粳”。【结论】本实验所检测到的QTL可用于控制水稻籽粒铁含量的基因精细定位及克隆。对今后富铁水稻育种提供了理论依据,为揭示水稻籽粒铁含量的分子机制奠定基础。

关键词：水稻铁含量遗传分析遗传图谱 QTL定位

猕猴桃分子标记、遗传图谱及QTL定位应用研究进展

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果树学报 2022年第4期39卷 662-673页

作者：李思凯王然齐秀娟中国农业科学院果树生长发育与品质控制重点开放实验室·中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009

猕猴桃属植物共有54个种和21个变种,我国是原产地,种质资源极为丰富。由于猕猴桃属植物具有雌雄异株、丰富的倍性变异及实生苗童期较长等特征,使得传统育种工作周期长、效率低。随着现代生物技术发展,开发了较多分子标记应用于猕猴桃研... 详细信息

猕猴桃属植物共有54个种和21个变种,我国是原产地,种质资源极为丰富。由于猕猴桃属植物具有雌雄异株、丰富的倍性变异及实生苗童期较长等特征,使得传统育种工作周期长、效率低。随着现代生物技术发展,开发了较多分子标记应用于猕猴桃研究领域,利用分子标记也构建了一些猕猴桃遗传图谱并进行了部分重要性状的QTL定位,为后续猕猴桃分子辅助育种奠定了基础。综述了猕猴桃遗传连锁图谱构建的基础,归纳了已发表的猕猴桃遗传连锁图谱和定位到的数量性状遗传位点,梳理出当前QTL定位技术在猕猴桃育种中的研究进展,最后提出了猕猴桃分子标记、遗传图谱构建及QTL定位技术在研究和育种应用中存在的问题和展望,以期为猕猴桃分子辅助育种更好的服务于实践奠定基础。

关键词：猕猴桃遗传图谱分子标记数量性状定位