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大豆粒形性状QTL的精细定位

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大豆主要农艺性状的QTL分析

大豆主要农艺性状的QTL分析
银染方法为：用 10%酒精+0.5%乙酸固定凝胶 3 min，接着在 10%酒精+0.5%乙酸+0.2% AgNO3 中染色 5 min，清水漂洗 2 min 后在 3% NaOH+0.5%甲醛中显 色 5～10min。照相。 1.3 性状调查
QTL 分析用的农艺性状是两年三点的均值。大部 分性状的调查标准参照《中国大豆品种志》来进行， 并参考了相关研究文献。
(Soybean Research Institute, Northeast Agricultural University, Haerbin 150030)
Abstract: 【Objective】Soybean is a major crop, whose most agronomic traits are quantitative. Locating these quantitative trait loci in soybean genes has strong application values. 【Method】A F2:10 RIL population containing 154 lines derived from cross between Charleston as female and Dongnong 594 as male parent were used in this experiment. A genetic linkage map was constructed with 164 SSR primers screened in two parents and amplified in the 154 line population. 12 agronomic traits showing polymorphic in parents were investigated and QTLs were analyzed. QTLs of all the traits were analyzed with software Windows QTL Cartographer V2.0. 【Result】The agronomic traits included the following quality traits: protein content, oil content, content of protein and oil; yield traits: pods per plant, seed weight per plant, 100 seeds weight; and other agronomic traits such as plant height, days to maturity, branches, nod number in main stem, average leaf length, average leaf width. Results showed that a total of 68 QTLs were found in 12 agronomic traits. Number of QTLs per trait varied from 3 in average leaf width to 11 in 100 seeds weight and plant height, with an average of 5.8. Good accordance was displayed in many QTLs between our results and those obtained by related studies. These QTLs may provide valuable information for soybean molecular marker assistant breeding selection.【Conclusion】In this study, 68 major QTLs of 12 important soybean agronomic traits were located.

大豆图谱构建及QTL定位选用群体及方法的比较

大豆图谱构建及QTL定位选用群体及方法的比较

围来说 ，以大豆 为代 表的作 物有 ４种 群体被 人 们广 泛用 作 构建 图谱 ， Ｆ 群 体 、 即 ： 回交 群体 （ Ｃ）单 倍体 加倍 后 的群 体 Ｂ 、
（ Ｈ）重 组 自交 系 （ Ｉ ） Ｄ 、 ＲＬ 。
个 蛋 白含量 Ｑ Ｌ和 １个油分 含量 Ｑ Ｌ Ｔ Ｔ。
１ Ｄ ． ３ Ｈ 这 一 群 体 的 主 要 特 征 是 不 需 要 杂 交 ． 是 由 单 倍 而
体 直接 加倍 变成 二倍 体 ，假 设 一个 植 株 的基 因 型为 ＡⅡ 这 ， 是 二倍体 植 株 ， 么 ４和 。就是 这个 植株 的单 倍 体 ， 那 而单 倍
１ ’Ｆ 群体 Ｆ 群 体 是两 个 亲本 杂 交产 生 的一 ． １ ： ： Ｆ 代植 株 自 交 形成 的 ， 它最 为常见 ， 首先 它来 自两个 亲本 杂交 产生 的 Ｆ
和作 图方法 。
１ 大 豆 作 图 群 体
此在 构建 图谱 之 后不 可 以反 复使用 ，这无 形之 中就增 加 了 构建 图谱 的成本 。 回交 群体 也 受 到 了很 多大 豆研 究 者们 的“ 睐” Ｓｂ ｌ 青 ，ｅ ｏｔ
等 ［选 取 了 栽 培 大 豆 Ａ １ ３ ６ ２ ７ ３ ８ — ５ ０ ２和 野 生 型 大 豆 Ｐ４ ８ １ Ｉ６ ９ ６
作物 的遗传 图谱 建立 在 不 同的群 体之 上 ，这些 群体 之 间有着 不 同饷 群 体规模 和遗 传背 景 ， 据此 ， 大豆 可 以分为 栽 培型 大豆和 野生 型大 豆 ， 中 ， 培型 大豆 普遍被 认 为提 供 其 栽
了 大 豆 所 能 提 供 的 蛋 白 和 油 分 含 量 的 很 大 部 分 。而 从 大 范
现 出显性 的等位 基 因所 覆盖 。同时有 些上 位效 应 也会 被 覆 盖 。这些 加 性效 应和 上位 效 应 的损失 也使 研究 者们 在研 究

多种环境下大豆单株粒重QTL的定位与互作分析

多种环境下大豆单株粒重QTL的定位与互作分析
[9-21]
大豆百粒重和单株粒重 QTL 、蒋春志等
[21]
。杨竹丽等
[19]
、陈
在单年单点环境下定位了控
制单株粒重的 QTL, 分布在 M、A1、A2 和 C2 连锁 群上 , 荆慧贤 [17]利用 2 套 RIL 群体在 2 年 3 点 5 个 环境下共定位到 2 个控制单株粒重的 QTL, 均分布 在 C2 连锁群上。 Main 等 [22]利用 2 个大豆群体进行 了单株粒重的 QTL 分析 , 检测到在不同环境、不同 年份间和不同群体内均表现一致的 2 个 QTL, 分别 位于 F 和 K 连锁群上。 性状是基因和环境因素共同作用下的产物 , 基 因与环境普遍存在互作效应 , 环境条件变化会导致 基因 , 特别是数量性状基因的表达方式或表达水平 变化。 2003 年 Campbell 等[23]研究了小麦在 A3 连锁群 上的农艺性状 QTL 与环境的互作。2011 年胡霞等[24] 对水稻穗部性状及籽粒碾磨品质的 QTL 及其环境互 作分析发现 , 2 个环境下检测到影响整精米率的 6 个 QTL 中 , 4 个表现出环境互作 , 说明该性状的遗传率 较低 , 受环境影响较大。 1909 年 , Bateson[25]提出上 位性 (Epsitasis) 是描述一 对基因对另 一对基因的 掩 盖作用 , 上位性互作是复杂性状的重要遗传组成部 分。 1996 年 , Eshed 等 [26]认为 QTL 上位性是决定表 型值的重要因素。 1997 年 , Yu 等 [27]研究表明加 加 上位性互作是水稻产量性状及构成因子性状的重要 基础。 QTL 间上位效应和 QE 互作效应分析已成为 数量性状研究的重点。近年来报道水稻、小麦和大 豆等作物许多数量性状存在 QTL 与环境间的互作效 应及上位效应

大豆种子蛋白质和脂肪含量qtl分析

大豆种子蛋白质和脂肪含量qtl分析

广西大学硕士学位论文大豆种子蛋白质和脂肪含量QTL分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：***20050601大豆种子蛋白质和脂肪含量ＱＴＬ分析摘要蛋白质和脂肪含量是衡量大豆种子品质的主要因素。

本研究的前期工作曾以较小的ＲｌＬ分离群体初步定位了大豆种子蛋白质和脂肪含量的ＱＴＬ３个和４个。

本研究锁定７ＯＴＬ分布的特定标记区间，以相同遗传背景的、较大的ＲＩＬ分离群体对蛋白质和脂肪含量性状进行精确的ＱＴＬ定位和分析：（１）本研究定位了蛋白质和脂肪含量ＱＴＬ３个和４个，分别位于大豆分子标记遗传连锁图谱Ａ１、Ａ２、Ｂ２、和ｃ２连锁群的ｓａｔｔ２２５一ｓａｔｔ５５９、Ｓａｔｔｌ８７一Ｓａｔｔｌ２９、ＳａｔｔＯＴＯ－Ｓａｔｔ０６３和Ｓａｔｔｌ００－Ｓａｔｔ５５７标记区间。

（２）本研究中，一个蛋白质含量ＯＴＬ和一个脂肪含量ＯＴＬ与各自邻近标记的距离为１．０１ｃＭ和０．４９ｃＭ，二者成为图位法克隆相关基因的主要对象。

由于在标记区间Ｓａｔｔｌ８７＿Ｓａｔ一１２９内部添加了一个新的ＳＳＲ标记Ｓａｔｔ６３２，使得对该区间内部的ＱＴＬ研究更为精密，初步定位研究中一个效应较大的ＯＴＬ被重新确认为两个紧密连锁ＱＴＬ的效应之和，二者共可解释总变异的５２％，成为进一步研究的主要对象。

（３）本研究对大豆种子蛋白质和脂肪含量性状的遗传特点进行了分析。

通过ＱＴＬ与公共图谱的整合和比较，５ＱＴＬ与已知ＱＴＬ或ＯＴＬ集中区间相距在５．５ｃＭ以内。

和已公布的研究结果一样，本研究的ＱＴＬ在基因组中也表现为集中排列分布的规律。

高等生物基因组普遍存在基因簇的现象，可能是ＯＴＬ分布规律的核酸分子基础。

（４）本研究对蛋白质和脂肪含量两性状的遗传相关关系进行研究，结果在Ｂ２连锁群检测到一个多效ＯＴＬ座位，它对蛋白质和脂肪含量起着相反的效应，对两者的加性效应分别为０．３８１２和一０．２１１８。

已有的研究均表明大豆种子蛋白质和脂肪含量性状存在遗传负相关关系，存在多效基因则是目前对此关系的两大主要假设之一，本研究的结果支持该假设。

大豆产量相关性状的遗传与稳定性分析及QTL定位研究的开题报告

大豆产量相关性状的遗传与稳定性分析及QTL定位研究的开题报告

大豆产量相关性状的遗传与稳定性分析及QTL定位研究的开题报告摘要：大豆是我国主要的粮食和油料作物之一，其产量和品质直接影响着我国农业生产和经济发展。

本研究旨在探究大豆产量相关性状的遗传基础和稳定性，并对其中的QTL进行定位和分析，以期为大豆产量的提高和品质的改良提供科学依据。

首先，本研究将收集各地不同品种大豆的相关性状数据，包括植株高度、株型、叶面积、结荚数、籽粒数等。

通过相关性、方差分析、主成分分析等方法，研究各相关性状之间的遗传基础和互相影响的程度。

其次，本研究将采用稳健性统计方法和斜率重心法来评价各个品种的表现稳定性，并进一步探究其稳定性与遗传基础之间的关系。

最后，本研究将利用分子标记技术，对大豆产量相关性状的QTL进行分析和定位，为后续的分子育种提供基础数据。

同时，还将对QTL的稳定性进行分析，以期为在不同环境条件下实现有效遗传改良提供理论支撑。

关键词：大豆；产量相关性状；遗传基础；稳定性；QTL定位Abstract:Soybean is one of the main food and oil crops in China, and its yield and quality directly affect agricultural production and economic development. This study aims to explore the genetic basis and stability of soybean yield-related traits, and to locate and analyze the QTLsinvolved, in order to provide a scientific basis for improving soybean yield and quality.Firstly, this study will collect data on yield-related traits of different soybean varieties from different regions, including plant height, plant type, leaf area, pod number, grain number, etc. Using correlation analysis, variance analysis, principal component analysis and othermethods, the genetic basis and mutual influence between each yield-related trait will be studied.Secondly, this study will evaluate the performance stability of each variety using robust statistical methods and the centroid method, and further explore the relationship between stability and genetic basis.Finally, this study will use molecular marker technology to analyze and locate the QTLs related to soybean yield-related traits, and provide basic data for subsequent molecular breeding. At the same time, QTL stability will be analyzed, providing theoretical support for effective genetic improvement under different environmental conditions.Keywords: Soybean; yield-related traits; genetic basis; stability; QTL localization。

毕业设计 大豆F2 5群体主茎节数的QTL定位

毕业设计 大豆F2 5群体主茎节数的QTL定位

青 岛 科 技 大 学毕 业 综 合 训 练 报 告（论 文）题 目 ____________________________________________________________________指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_____________________________________________________院（部）____________________________ 专业 ______________班______年 ___月 ___日大豆F 2:5群体主茎节数的QTL 定位1摘要大豆主茎节数是影响大豆产量的一个重要因素，也是一重要的农艺性状。

试验利用来自溧水中子黄豆×南农493-1的F2:5家系，对大豆的数量性状进行基因定位具有重要价值。

本实验通过对构建的溧水中子黄豆（P1×南农493-1（P2）杂交组合的244株正交F2群体，采用复合区间作图法（Composite interval mapping CIM），从而得到大豆豆荚数的一个QTL定位。

而QTL定位就是以分子标记技术为工具、以遗传连锁图谱为基础、利用分子标记与QTL之间的连锁关系确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。

进而为分子标记辅助育种提供了基础和依据。

关键词：大豆；QTL；主茎节数目录引言 (2)1 实验材料及方法 (4)1.1 实验材料 (4)1.1.1 品种简介 (4)1.2 实验方法 (5)1.2.1试剂配制 (5)1.2.2 DNA提取方法 (5)1.2.3 SSR分子标记 (6)1.2.4 PCR的扩增及检测 (6)1.2.5 电泳凝胶制备 (6)1.2.6 PCR扩增产物的电泳检测 (7)1.2.7 硝酸银渗透及显色 (7)1.2.8 数据记录与统计分析 (8)1.2.9 重要性状的调查 (8)1.2.10 连锁群构建 (8)2结果分析 (9)2.1：大豆主茎节数试验数据 (9)2.2大豆主茎节数QTL定位 (14)小结 (16)参考文献 (17)致谢 (16)大豆F2:5群体主茎节数的QTL定位Mapping QTL of nodes in main stem in soybean (Glycine max L. Merrill)姓名专业指导教师引言大豆[Glycine max(L.) Merr.]，原产于中国，为豆科大豆属一年生草本植物。

大豆株高QTL定位研究

第28卷　第5期2009年 10月大豆科学S OY BEAN SC I E NCEVol 128　No 15Oct .　2009大豆株高QT L 定位研究收稿日期:2009203229基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2006AA100104,2006AA10A11D,2006AA10Z1F1,2006AA10Z1B3);国家科技支撑计划资助项目(2006BAD13B05)。

作者简介:万昆(19852),男,硕士研究生。

研究方向为功能基因的定位与发掘。

E 2mail:kunwan1985@yahoo 。

通讯作者:邱丽娟,博士生导师,研究员。

E 2mail:qiu_lijuan@ 。

万　昆1,3,姜成喜2,刘章雄3,付亚书2,朱友林1,陈维元2,邱丽娟3(1.南昌大学生命科学学院,江西南昌,330031;2.黑龙江省农业科学院绥化分院,黑龙江绥化152052;3.中国农业科学院作物科学研究所,国家农作物基因资源与遗传改良重大科学工程,农业部作物种质资源与生物技术重点开放实验室,北京100081)摘　要:株高是大豆产量的一个影响因子,该性状的基因定位对于大豆育种具有重要的理论和应用价值。

以绥农14×绥农20的F 2代154个单株为材料,对各单株及亲本的株高性状进行调查和SSR 分析。

构建一张包含65个SSR 标记的遗传图谱,用QT L 软件分析,在F 2代共检测出2个与株高相关的QT L 位点,命名为P I ht 21和P I ht 22位点,均分布在G 连锁群。

关键词:大豆;株高;遗传图谱;QT L中图分类号:S565.1 文献标识码:A 文章编号:100029841(2009)0520791204M app i n g QTL A ssoc i a ted w ith Pl an t He i ght i n Soybean (G lycine m ax )WAN Kun1,3,J I A NG Cheng 2xi 2,L I U Zhang 2xi ong 3,F U Ya 2shu 2,ZHU You 2lin 1,CHEN W ei 2yuan 2,Q I U L i 2juan3(1.I nstitute of L ife Sciences of Nanchang University,Nanchang,330031,J iangxi;2.Suihua B ranch of Heil ongjiang Academy of Agricultural Science,Suihua 152052,Heil ongjiang;3.Nati onal Key Facility for Cr op Gene Res ources and Genetic I m op r ove ment (NFCR I ),Key Laborart ory of Ger mp las m &B i 2otechnol ogy (MOA ),I nstitute of Cr op Sciences,Chinese Acade my of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China )Abstract:The p lant height is a i m pact fact or of s oybean yield,s o mapp ing the p lant height trait l oci in the genetic map has i m portant theoretical and app lied values .One hundred and fifty 2f our individuals of F 2populati on derived fr om a cr oss be 2t w een Suinong 14and Suinong 20were used in this experi m ent .Both p lant height and SSR data were investigated for map 2p ing p lant height QT L s .A genetic linkage map was constructed with 65SSR l oci screened with t w o parents and analyzed a 2mong 154individuals of the populati on .T wo p lant height QT L s,na med as P I ht 21,P I ht 22in the G linkage gr oup were identi 2fied .Key words:Soybean;Plant height;Genetic Map;QT L 大豆是我国主要农作物之一,但大豆单产远远落后于小麦、水稻、玉米等几个农作物。

大豆重要农艺性状的QTL定位及分子标记辅助育种研究

大豆重要农艺性状的QTL定位及分子标记辅助育种研究第一篇：大豆重要农艺性状的QTL定位及分子标记辅助育种研究大豆重要农艺性状的QTL定位及分子标记辅助育种研究大豆重要农艺性状大多数是数量性状，受多个基因控制，其表现很大程度上受环境的影响。

利用分子标记构建饱和的大豆分子连锁图谱，可用来研究大豆基因组的排列和特征，标记和追踪有经济意义的基因，分析复杂的农艺性状的遗传特征，并且发现和克隆控制农艺性状的基因。

本研究利用黄淮夏大豆科新3号为父本、中黄20为母本杂交得到192个F2:3家系，利用F2分离群体构建的含122个SSR标记、覆盖1719.6cM、由33个连锁群组成的连锁遗传图谱。

利用复合区间作图法，对F2:3家系的有效分枝数、主茎节数、百粒重、蛋白质含量和油份含量等农艺性状的调查数据进行QTL分析，共检测到三个与株高相关的QTL，贡献率均为6％；一个与主茎节数相关的QTL，贡献率为6％；一个与有效分枝数相关的QTL，贡献率为6%；一个与单粒重相关的QTL,贡献率为5%；三个与百粒重相关的QTL，贡献率分别为10%、9%和7%；两个与蛋白质含量相关的QTL，贡献率分别为5％和6%；一个与油分含量相关的QTL，贡献率为8％。

同时，利用东北春大豆绥农14为父本、绥农20为母本杂交得到580个F2分离群体。

利用单标记分析方法对90个单株的株高、节数、荚数、蛋白质含量和油分含量等农艺性状的调查数据进行了QTL分析，检测到两个与株高相关的QTL，贡献率分别为42%和23%；三个与节数相关的QTL，贡献率分别为35%、17%和11%；两个与荚数相关的QTL，贡献率分别为13%和14%；两个与秕粒数相关的QTL，贡献率分别为30%和17%；两个与生物重相关的QTL，贡献率分别为12%和11%；一个与百粒重相关的QTL，贡献率为16%；三个与虫食率相关的QTL，贡献率分别为11%、12%和13%；三个与病粒率相关的QTL，贡献率分别为10%和13%。

大豆QTL定位探析

大豆ＱＴＬ定位探析摘要大豆是世界上主要的栽培作物之一，它的许多重要农艺性状和经济性状都是受多基因控制的数量性状。

针对大豆重要农艺性状和分子标记的使用，阐述了常用大豆qtl定位的原理和方法，介绍了大豆qtl国内外研究进展及qtl定位的影响因素，并对其研究进行展望。

关键词大豆；qtl定位；原理；方法；研究进展；影响因素中图分类号 s330 文献标识码a文章编号1007-5739（2008）19-0183-03大豆是我国最重要的农作物之一，种植遍及全国，占粮食耕地面积的8%～10%，占全国油料作物总面积60%。

大豆是人类优质蛋白和脂肪的重要来源，同时也是饲料蛋白的重要来源[1，2]。

大豆的许多重要农艺性状和经济性状，如产量性状、种子品质性状、抗逆性等都是数量性状并受多基因和环境条件共同影响。

因此，传统的数量遗传学无法确定控制这些性状的qtls（quantitative trait locus，qtl）的数目、单个qtl的遗传效应及其在染色体上的位置。

分子遗传学的发展和rflp、rapd、ssr、aflp等分子标记技术的完善，尤其是高密度遗传连锁图谱的构建，使得数量性状基因座（qtl）定位和确定其在染色体上的位置变成了现实[3]，尽可能地挖掘有利用价值的等位基因，将分子标记辅助选择用于育种实践，以培育优质高产的新品种成为目前的主要任务。

1qtl定位的原理与方法1.1qtl定位的原理qtl（quantitative trait locus），即数量性状为点，是指控制数量性状的基因在基因组中的位置。

qtl定位就是以分子标记技术为工具、以遗传连锁图谱为基础、利用分子标记与qtl之间的连锁关系确定控制数量性状的基因在基因组中的位置。

qtl作图是通过分析整个染色体组dna 标记和数量性状表型值的关系，qtl 逐一定位到连锁群的相应位置，估计其遗传效应。

1.1.1定位群体的类型和应用重组自交系群体作图。

要对性状进行qtl定位，首先需要构建一个目的性状的分离群体。

利用目标区段剩余杂合系进行大豆开花期QTL的验证和精细定位

① 南京农业大学大豆研究所, 国家大豆改良中心, 作物遗传与种质创新国家重点实验室, 南京 210095; ② 河南省农业科学院经济作物研究所, 郑州 450002 * 联系人, E-mail: sri@
2009-07-09 收稿, 2009-09-21 接受
国家重点基础研究发展计划(编号: 2006CB1017 和 2009CB1184)、国家高技术研究发展计划(编号: 2006AA100104)、国家自然科学基金(批 准号: 30671266)、国家科技支撑计划(编号: 2006BAD13B05-7)以及高等学校创新引智计划(编号: B08025)资助项目
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2010 年 2 月 第 55 卷 第 4-5 期
ping2.0[20], MapQTL5.0[21]以及 QTLnetwork2.0[22,23]等 4 种; 采用其中的 6 种遗传统计模型作分析, 包括 WinQTLCart2.5 的复合区间作图(CIM)、多区间作图 前 进 搜 索 (MIMF) 、 多 区 间 作 图 回 归 前 进 选 择 (MIMR)、IciMapping2.0 的改进复合区间作图(ICIM)、 MapQTL5.0 的 多 QTL 模 型 (MQM) 以 及 QTLnetwork2.0 的区间作图(NWIM)等.
英文版见: Su C F, Lu W G, Zhao T J, et al. Verification and fine-mapping of QTLs conferring days to flowering in soybean using residual heterozygous lines. Chinese Sci Bull, 2010, 55, doi: 10.1007/s11434-010-0032-7
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作物学报
ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(4): 609616 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00609
群体 II 来自 142 个 F2:6 家系 , 若每个 F2:6 重组单株 , 衍生成 356 株 RHL-F2 个体 (群体 I)和 168 个重组体家系 (群体 II)。 家系只保留 1 个重组家系则构成群体 III。 采用 lasso 和复合区间作图 (CIM)法检测 3 个群体粒形性状 2 种指标的 QTL。 结果表明 , lasso 法检测到的粒长关联标记是 O19 和 S21/Satt331, 而 CIM 检测到的 QTL 区间是 S21~S22 和 O23~O19; lasso 法检测到的粒宽关联标记是 O19/O21, 而 CIM 检测到的 QTL 区间是 O23~O19/O19~O21; 长宽比与 S21~S22 关 联是由于粒长 QTL 引起的 , 与 O23~O19/O19~O21 关联是由于粒长和粒宽 QTL 引起的。 将原 Satt331~Satt592 目标区 间的粒长 QTL 剖分为与标记 S21~S22 和 O23~O19/O19~O21 关联的 2 个多效性 QTL。根据大豆基因注释数据库 , Glyma10g35240 和 Glyma10g34980 可能是控制粒形性状发育的候选基因。 关键词 : 大豆 ; 粒形 ; 数量性状基因座 ; 精细定位 ; 候选基因
1.3
DNA 提取及 PCR 检测 参考 CTAB 法 [20-21]抽提 DNA。 所有的标记均用 目标区段遗传连锁图构建 应用包括目标 QTL 区间及附近两侧标记在内
8%非变性聚丙烯酰胺凝胶检测。
1.4
控制水稻粒宽和
的 SSR 分子标记数据 , 利用 JoinMap 4.0 作图软件和 Kosambi 作图函数构建分子标记连锁图谱。采用与 国际大豆公共图谱相一致的命名方法命名连锁群 , QTL 名中染色体后添加 a 和 b 表示不同群体检测的 QTL。
大豆粒形性状 QTL 的精细定位
牛
摘
远
谢芳腾
布素红
谢尚潜
韩世凤
耿青春
刘
兵
章元明 *
南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 , 江苏南京 210095
要 : 在溧水中子黄豆 ×南农 493-1 衍生的 504 个 F2:6 家系中选择 Satt331~Satt592 目标区间 7 个杂合单株和 168 个
[10-11] [9]
142 个 F2:6 家系 , 若每 F2:6 家系保留 1 株, 衍生成群 体 III。
1.2
SSR 标记开发 下 载 已 测 序 的 Williams 82 品 种 在 Satt331~
Satt592 区间内以及附近序列 , 用 SSR Hunter 软件搜 索序列中潜在的 SSR 序列 , 用 Primer 5 软件对 SSR 序列设计引物 , 共 43 对。这些引物由上海赛百盛生 物技术有限公司合成 , 以筛选亲本的多态性 , 在目 标区间内和附近共检测到 17 对有多态性的引物 (表 1)。用这 17 对多态性标记 (染色体 O)和 16 对粒长 QTL 背景 SSR 标记扫描群体 I 和 II 每一单株。
控制水稻粒宽、长宽比和粒重等 ,
Ghd7 基因影响了抽穗期、 株高、 穗大小、 单株产量、 单株分蘖数和结实率等多个性状 [15]。 虽然大豆粒形性状遗传基础方面有遗传效应分 析和 QTL 初定位的相关报道 , 但是深度不够 , 相对 滞后 [16-19] 。大豆粒形性状是多基因控制的 , 并受环 境修饰 , 相关基因的分离与克隆较为困难。根据我 们的前期工作基础 , 在 O 染色体 Satt331~Satt592 区 间存在稳定表达的粒长、粒宽和长宽比的 QTL
大豆种子蛋白质与油含量较高 , 具有重要的营 养和工业价值 , 因而广泛种植。 目前 , 我国大豆自给 率不足 1/3, 其原因在于单产较低。单产是由单位面 积植株数、每株籽粒数和百粒重决定的 , 而百粒重
可以通过粒长、粒宽和粒厚来衡量。因此 , 大豆籽 粒大小与形状性状的研究对大豆产量改良具有重要 意义。 此外 , 大豆粒形是重要的外观品质性状 , 直接 影响到其市场价值 [1]。
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作 物 学 报
第 39 卷
近年来 , 有关植物种子粒形性状的遗传剖析较 为深入。在番茄、拟南芥、水稻、玉米和小麦等植 物 中 , 已 有 果 实 或 种 子 大 小 和 粒 形 相 关 的 QTL (quantitative trait locus)精细定位、基因克隆和功能 验证的报道。对于初定位检测到的 QTL, 一般无法 确定是只含 1 个效应较大的基因还是紧密连锁的多 个效应较小的基因 [2]。通过构建目标 QTL 区间的分 离群体精细定位 , 可排除背景效应的干扰 , 使 QTL 定位更加准确, 使基因克隆成为可能。目前, 已报道番 茄果实大小的 fw2.2 基因[3]、 果实形状的 ovate [4]和 sun [5] 基因, 水稻粒形的 GS3 [6-8]、 GW2 [9]和 qSW5 [10-11]基因 , 玉米籽粒大小的 Gln1-4[12]基因。QTL 紧密连锁现象 在植物中普遍存在。 Monna 等 [13]将水稻抽穗期 Hd3 分 解 为 2 个 紧 密 连 锁 的 QTL Hd3a 和 Hd3b; Tomosom 等 [14]将位于第 1 染色体上的抽穗 dth1.1 分 解为 2 个相互连锁的 QTL dth1.1a 和 dth1.1b。 QTL 一因多效现象在植物中也是普遍存在的。 水稻 GS3 [6] 基因同时控制粒长和粒重 , GW2 粒重 , qSW5
Fine Mapping of Quantitative Trait Loci for Seed Shape Traits in Soybean
NIU Yuan, XIE Fang-Teng, BU Su-Hong, XIE Shang-Qian, HAN Shi-Feng, GENG Qing-Chun, LIU Bing, and ZHANG Yuan-Ming*
[16]
1.5
田间试验、表型测定与统计分析 2011 年 6 月 植 , 共 获 得 356 个 RHL-F2 单 株 , 每 株 单 独 取 DNA、 单独考种 ; 群体 II 按每个重组体 1 行种植 , 每 行混取 DNA、按行考种 ; 群体 III 是群体 II 的亚群 体。 用数显游标卡尺测定 20 粒晒干种子的粒长 (seed length, SL) 和粒宽 (seed width, SW), 并计算长宽比 (seed length-to-width ratio, SLW)。以平均数作为观 测值。 用 SAS 9.20 软件包对粒长、粒宽和长宽比进行 简单相关和偏相关分析 (α=0.05)。
本研究由教育部新世纪优秀人才支持计划项目 (NECT-05-0489), 江苏省自然科学基金项目 (BK2008335)和中央高校基本科研业务费专 项资金创新团队项目 (KYT201002)资助。

通讯作者 (Corresponding author): 章元明 , E-mail: soyzhang@, soyzhang@
第一作者联系方式 : E-mail: niuy211@ Received(收稿日期 ): 2012-09-10; Accepted(接受日期 ): 2012-12-11; Published online(网络出版日期 ): 2013-01-28. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20130128.0919.008.html
State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
Abstract: Based on the target interval region of SSR markers Satt331–Satt592, we constructed 356 RHL-F2 individuals (population I) and 168 recombinant families (population II) derived from 504 F2:6 families of the direct and reciprocal crosses of Lishuizhongzihuang with Nannong 493-1 to fine map quantitative traits loci (QTLs) for seed length (SL), width (SW), and length-to-width (SLW) ratio in soybean using composite interval mapping (CIM) and lasso approaches. Among the 168 recombinant families, only one recombinant individual was selected from a same F2:6 family so that 142 recombinant families were constructed as population III. Response variable for QTL analysis was as original observation, and the value corrected by the associated marker information. As a result, markers associated with SL were O19 and S21/Satt331 from lasso method and S21–S22 and O23–O19 from CIM method; marker associated with SW was O19/O21 from lasso method and O23–O19/O19–O21 from CIM method; and the QTL associated with markers S21–S22 for SLW was derived from QTL for SL, and the QTL with markers O23–O19/O19–O21 for SLW was derived from QTLs for SL and SW. This indicates that QTL associated with markers Satt331–Satt592 in our study was further partitioned into two pleiotropic QTLs, which were associated with markers S21–S22 and markers O23–O19/O19–O21. According to the annotation project database, Glyma10g35240 and Glyma10g34980 might be candidate genes for seed shape traits. Keywords: Soybean; Seed shape trait; Quantitative trait locus; Fine mapping; Candidate gene