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《南京农业大学》 2001年
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大豆重组自交系群体的构建与调整及其在遗传作图、抗花叶病毒基因定位和农艺及品质性状QTL分析中的应用

王永军  
【摘要】: 各类作图群体中,重组自交系群体在植物遗传育种研究中具有其特殊重要的 作用:(1)利用重组自交系群体构建遗传图谱可以检测到更紧密的连锁。(2)群体 以家系为单位,材料几乎不受限制,可以同时研究多个抗病性状,对大豆抗花叶病 毒不同株系的研究非常有用。(3)由于是永久群体,可以在不同时间、不同地点进 行重复试验,更好地估计遗传效应及遗传与环境的互作,非常适合用来进行数量性 状的QTL定位和遗传的分离分析研究。 但是重组自交系群体的构建经过了多轮的减数分裂和自然选择,最终得到的群 体可能偏离理论群体,影响群体的利用,因此有必要对实际群体的偏分离进行分析。 本文构建了一套大豆重组自交系群体,利用此群体对群体评价与调整的方法、遗传 图谱的构建、农艺及品质性状QTL定位以及遗传的分离分析等几个方面进行了研究。 1.以科丰1号和南农1138-2为亲本,利用F_2衍生家系法构建了一套大豆重组 自交系群体NJRIKY,群体含有206个家系,用于分析的为201个家系。 2.提出了模拟群体抽样标准法(SPSC)用以判断试验群体是否符合理论群体 的要求。编制了自交作物重组自交系群体基因组模拟和分析的程序。根据RFLP标 记的分析结果,通过均衡性、对称性和代表性三个检验对试验群体进行了评价与调 整,结果表明,试验群体偏分离的家系较多,且偏向于亲本科丰1号,调整后,群 体由201个家系减少为184个家系,符合理论群体的要求。 3.应用RFLP、SSR、AFLP以及两个形态性状的数据,构建了大豆遗传图谱, 比较群体调整前后的遗传图谱发现,调整前后有明显差异,进一步分析应采用群体 调整后的图谱。此图谱包括25个连锁群,共305个标记,总的遗传距离为3017.9cM, 有22个连锁群可以对应到Cregan等的图谱上。 4.对群体进行四个SMV株系(Sa、Sc-8、N1、N3)的抗病鉴定和抗性遗传分 析,结果表明,大豆对四个SMV株系的抗性均受一对基因控制。连锁分析发现,四 个抗SMV基因是连锁的,排列顺序和遗传距离为Rsa-21.4cM-Rn3-10.2cM-Rn1- 35.8cM-Rsc-8.和抗病基因Rn1、Rn3连锁的有三个RFLP标记,即A691T、K477I、 和LC5T,且位于N8-D1b+W连锁群上,因此,四个抗病基因定位于N8-D1b+W连 锁群。三个标记与Rn1、Rn3的距离分别为15.04cM、17.82cM、15.37cM和16.14cM、 17.82cM、16.58cM。 5.考察了开花日数、全生育期、株高、主茎节数、倒伏性、百粒重、产量、 2 拘 耍 每节荚数等八个农艺性状以及蛋白质含量、油分含量、蛋白质油分总含量等三个品 质性状。对*个性状的遗传参数以及相关性进行了估计,*个性状在家系间都有极 显著的差异,大多数性状之间的相关是显著或极显著的。 6.在遗传图谱的基础上,用复合区间作图法研究了大豆农艺及品质性状的 QTL 位点。开花日数、全生育期、株高、主茎节数、倒伏性、百粒重、产量、每节荚数 、蛋白质含量、油分含量、蛋白质油分总含量分别检测到7、13、12、13、6、3、9、 7、3、4、4个QTL,其中r‘301的分别有3、吕、6、9、4、二、5、5、l、3、l。效 应最大的 QTL解释的变异分别为 32.2%、49.7%、48石%、56.8%、63.4%、12.8%、31.2%、 20.1%、ic.8%、门.9%、1二}%。 25个连锁群中,有14个连锁群上有QTL位点。在检测到的全部sl个QTL中, 部分 QTL在连锁群上的位置相同,为同一位点,这类位点共有 16个。除去重复计 算部分,实际位点数为54个。 7.应用数量性状主基因十多基因混合遗传模型分析调整后的群体,结果表明, 除倒伏性外,其它性状的遗传大都符合对主基因+多基因混合遗传模型。其中开花 日数、全生育期、主茎节数遗传为三对主基因+多基因模型,株高、百粒重、产量、 每节荚数、油分含量的遗传为两对主基因+多基因模型,蛋白质含量和蛋白质油分总 含量的遗传为多基因遗传模型。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S565.103

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