收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

陆地棉遗传多样性与育种目标性状基因(QTL)的关联分析

钱能  
【摘要】: 棉花的种质资源十分广泛,这些种质具有丰富的遗传多样性。对陆地棉基础种质及其主要衍生品种遗传多样性进行研究,可以从育种起源上揭示我国棉花的遗传基础,了解现有种质的遗传背景和遗传多样性的状况,为育种家高效发掘种质资源重要性状基因打下基础。遗传学研究的一个基本目标即是将生物的表现型与基因型相联系.关联分析以群体结构非固定的自然群体为研究对象,以长期重组后保留下来的基因间的连锁不平衡为基础,在获得群体表型数据与基因型数据后,采用统计方法检测遗传多样性与性状可遗传变异之间的关联,具有简单、高效和省时等优点。 本文在分析所选81个陆地棉品种遗传多样性的基础上,利用TASSEL软件分析棉花基因组内的连锁不平衡水平,之后利用关联分析的方法结合多年多点田间调查数据,进行表型变异对标记变异的回归分析,检测数量性状相关位点。同时利用四个衍生系的原始亲本构建作图群体分析发掘与农艺及品质性状相关的数量性状基因位点。 对我国自育品种和国外引进种质进行性状差异的综合比较,可以看出在农艺性状方面,国内品种的单株铃数增加、衣分提高和籽指降低,同时单株铃数、衣分和籽指的变异系数有较显著的提高;在纤维品质的差异上,国内品种的各项指标均较引进品种有所改善,同时强度、马克隆值和伸长率的变异系数均有了提高。这说明半个多世纪以来,我国棉花育种有了较快的发展。利用分子标记技术分析所选国内外棉花品种的差异时,国内品种中检测的等位变异数目和基因多样性的跨度较大,但从平均值上看仍然偏低,说明我国自育棉花品种在基因组水平上的差异比较丰富,但是应用到生产中的变异较少,拓宽棉花遗传基础的工作仍相当艰巨。 对国内长江流域和黄河流域两大棉花主产区品种的表型性状差异进行分析,结果表明,单就性状表现来说,长江流域的品种要好于黄河流域,如单株铃数较多、单铃重大、籽指较小、衣指和衣分高,但是长江流域品种的变异系数普遍较黄河流域的低。利用分子标记研究两大产区的棉花品种,两流域品种的等位变异数、基因多样性和多态性信息含量均相当。 对不同系谱衍生系的多样性分析,可以看到金字棉衍生系在果枝数、株高、单铃重等产量性状上较其他衍生系的均值高,纤维长度、纤维强度和整齐度等品质性状上均值最高,且其在株高、单株铃数、单铃重和马克隆值等性状上的变异系数最大。福字棉衍生系在衣指和衣分性状上均值最大,变异系数亦为最大。岱字棉和斯字棉曾被我国育种家广泛应用于育种工作,并培育了较多的品种,检测的品种也较多,因此这两个系统的衍生系所具有的等位变异数要高于其他系统来源的棉种,但等位变异的比例较低,表现为基因多样性和多态性信息含量较低. 利用关联分析考察多个性状大多数QTL的关联位点及其等位变异,首先需要了解棉花基因组内的连锁不平衡(LD)情况。用TASSEL软件分析可知,棉花基因组内位点间的LD水平较低,常异花的授粉方式和品种培育过程中频繁的杂交选择是主要原因。通过关联分析,检测到大量标记位点与农艺品质性状的相关性,并发掘出这些标记位点的优异等位变异,以及含有该等位变异的棉花品种,为棉花育种工作的开展提供有益信息;同时本研究也为开展下一步更加深入的工作打下了基础。 斯字棉2B、福字棉6号、岱字棉15和中棉所7号均是我国棉花品种培育的核心亲本,用这四个材料构建一个四交作图群体及其F2:3家系,利用SSR标记和JoinMapV3.0软件构建了一张陆地棉四交群体品种间的分子标记遗传图谱。该图谱图谱总长1129.1cM、含有102个多态位点,覆盖率为22.6%,两多态位点间的平均遗传距离为11.1cM。由31个连锁群组成,其中30个连锁群被定位到15条染色体。利用MATQTLV5.0定位了19个与农艺性状相关的QTLs和5个纤维品质QTLs.其中1个衣分QTL可在两世代中检测到;另有一个果枝数QTL和一个衣指QTL的定位结果与关联分析结果相吻合,均有较好的稳定性。 利用海岛棉遗传标准系3-79和优良的细胞遗传学材料——置换系18,结合本实验室构建的饱和棉花遗传图谱,完成开放花蕾隐性基因ob2在四倍体棉第13染染色体色体(A13)上的精细定位,将ob2基因定位于该染色体上BNL2449b和TMP01两位点之间,与它们的遗传距离分别是1.1cM和1.7cM。此前本实验室已经利用TM-1和Sub18两个材料配置的作图群体,完成了开放花蕾ob1基因在四倍体棉第18染色体(D13)上的定位。结合两实验结果,验证了早期学者关于开放花蕾基因(ob)的遗传特性的研究,同时也为进一步研究并利用该基因打下了坚实的基础。两张连锁图之间有着共同的标记位点BNL2652、NAU817、NAU1141和BNL2571,这也从基因组学的角度再次验证了四倍体棉的染色体组具有部分同源结构,来自A亚组的第13染色体(A13)和来自D亚组的第18染色体(D13)是一对部分同源染色体,两染色体具有相近的功能区域。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 窦秉德;侯北伟;徐海明;朱晓滨;徐海风;;小麦雌性育性QTL的高效定位策略[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);2009年06期
2 严建兵,汤华,黄益勤,石永刚,李建生,郑用琏;不同发育时期玉米株高QTL的动态分析[J];科学通报;2003年18期
3 肖珂;巩迎军;张俊芝;张永娟;董彦君;;水稻芒长及其分布特征相关QTL的定位[J];上海师范大学学报(自然科学版);2008年06期
4 苏顺宗;张啸;吴玲;刘丹;;利用闭合三角形杂交群体检测玉米株高的QTL[J];西南农业学报;2013年04期
5 姜旋,李辰昱,毛婷;水稻低温发芽性QTL的分子标记定位[J];武汉植物学研究;2005年03期
6 刘鸣;李玉花;解莉楠;;水稻非生物胁迫相关QTL研究进展[J];植物生理学报;2013年12期
7 田再民;张立平;孙庆林;单福华;田自华;;小麦重要农艺性状QTL研究方法及研究进展[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2007年04期
8 杨梯丰;刘斌;;水稻耐热性QTL鉴定的研究进展[J];广东农业科学;2009年06期
9 周淼平,黄益洪,任丽娟,王书文,马鸿翔,陆维忠;利用重组自交系检测小麦株高的QTL[J];江苏农业学报;2004年04期
10 薛永国;刘丽君;高明杰;杨哲;;作物中QTL的研究进展及展望[J];东北农业大学学报;2007年04期
11 陈志军;汤在祥;宋雯;徐辰武;;基于遗传位置的水稻与玉米重要农艺性状QTL比较研究[J];中国水稻科学;2009年03期
12 李林;李慧;李骥英;徐淑兔;杨小红;李建生;严建兵;;玉米油脂代谢相关基因的全基因组挖掘、表达谱及与籽粒油份QTL共定位分析[J];中国科学(C辑:生命科学);2009年12期
13 戴高兴;邓国富;张迎信;曹立勇;程式华;;作物动态QTL研究进展[J];中国稻米;2012年04期
14 栗文娟;刘志斋;石云素;宋燕春;王天宇;徐辰武;黎裕;;基于元分析和生物信息学分析的玉米抗旱相关性状QTL一致性区间定位[J];作物学报;2010年09期
15 王竹林;王德森;何中虎;王辉;陈新民;段霞瑜;周益林;夏先春;;小麦品种百农64慢白粉病抗性QTL的定位[J];中国农业科学;2006年10期
16 田宝华;王建华;;玉米产量相关性状QTL的整合及一致性QTL发掘[J];分子植物育种;2013年06期
17 吴季荣;范方军;杜景红;樊叶杨;庄杰云;;水稻第6染色体短臂谷壳硅含量QTL的分解[J];中国水稻科学;2010年01期
18 姜树坤;张喜娟;姜辉;孙世臣;洛育;白良明;徐正进;张凤鸣;;水稻苗期抗冷QTL的检测[J];沈阳农业大学学报;2011年06期
19 聂元元;邹桂花;李瑶;刘国兰;蔡耀辉;毛凌华;颜龙安;刘鸿艳;罗利军;;水稻第2染色体上抗旱相关性状QTL的精细定位[J];作物学报;2012年06期
20 宗园园;刘磊;李涛;Sayed Rashad Ali Shah;周龙溪;孙玉燕;郑峥;郑启功;范淑英;李君明;;类番茄茄抗番茄黄花曲叶病毒QTL的定位[J];园艺学报;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李梦;林飞;黄菊;章元明;;QTL精细定位的数学模型探索[A];江苏省遗传学会植物分子育种学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
2 王毅;姚骥;张祖新;郑用琏;;玉米QTL图谱的整合和基于比较基因组学的QTL克隆策略探讨[A];2004全国玉米种质扩增、改良、创新与分子育种学术会议论文集[C];2004年
3 侯北伟;朱晓滨;徐海风;杨晋彬;窦秉德;;小麦雌性育性QTL的高效定位策略[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008)[C];2008年
4 张艳;徐凌;徐明良;;玉米抗灰斑病QTL的精细定位[A];2012年全国玉米遗传育种学术研讨会暨新品种展示观摩会论文及摘要集[C];2012年
5 董少玲;张颖慧;张亚东;陈涛;赵庆勇;朱镇;周丽慧;姚姝;王才林;;水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测[A];现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集[C];2011年
6 庄杰云;陈忱;吴季荣;杜景红;范方军;张克勤;樊叶扬;郑康乐;;水稻第6染色体短臂谷壳硅含量和产量性状QTL的精细定位[A];全国作物生物技术与诱变技术学术研讨会论文摘要集[C];2005年
7 吴海滨;赵德刚;李迪;;水稻QTL克隆研究进展[A];海南生物技术研究与发展研讨会论文集[C];2006年
8 田纪春;;小麦株高发育动态QTL/基因的表达调控[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
9 腾凯;祝增荣;蒋明星;包劲松;程家安;;水稻抗螟虫数量性状基因(QTL)初步分析[A];昆虫学创新与发展——中国昆虫学会2002年学术年会论文集[C];2002年
10 王毅;姚骥;张征锋;郑用琏;;基于玉米综合QTL图谱的比较分析及株高QTL的统合分析[A];湖北省遗传学会、江西省遗传学会2006年学术年会暨学术讨论会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林范学;香菇分子遗传图谱构建和数量性状座位(QTL)分析[D];华中农业大学;2008年
2 丁西朋;水稻抗旱相关QTL近等基因系及差异应答基因的筛选和鉴定[D];华中农业大学;2011年
3 丁向东;利用系谱传递不平衡检验精细定位QTL[D];中国农业大学;2004年
4 曾华宗;利用QTL进行植物抗旱基因鉴定的生物信息方法和软件的设计与实现[D];复旦大学;2007年
5 赵冬梅;小麦产量相关性状的分子遗传分析及抗赤霉病侵染QTL的分子标记开发[D];南京农业大学;2006年
6 廖祥政;发掘人工合成小麦中增加千粒重的QTL[D];四川农业大学;2008年
7 丁广大;甘蓝型油菜磷高效分子整合图谱的构建及磷高效QTL的定位与分析[D];华中农业大学;2011年
8 沈颖越;稻米脂肪性状QTL稳定性分析及两个稻米品质突变体的基因定位[D];南京农业大学;2010年
9 张迪迪;甘蓝型油菜硼高效QTL的定位及三个QTL簇近等基因系的构建[D];华中农业大学;2014年
10 宋宪亮;异源四倍体棉花栽培种分子遗传图谱的构建及部分性状QTL标记定位[D];山东农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王毅;玉米本地化生物信息库的构建和QTL的整合、比较及元分析[D];华中农业大学;2006年
2 刘鹏;玉米抗黄曲霉菌QTL的初步定位[D];扬州大学;2010年
3 范方军;水稻第6染色体短臂硅含量QTL的分解和色素原基因C的精细定位[D];中国农业科学院;2007年
4 苏志芳;小麦重要农艺性状QTL的定位[D];内蒙古农业大学;2008年
5 张荣;小麦抗赤霉病性鉴定及QTL初步定位[D];四川农业大学;2008年
6 张孝峰;番茄分子遗传图谱的构建及抗灰霉病QTL的定位[D];内蒙古农业大学;2006年
7 李艳秋;小麦农艺性状QTL的遗传图谱定位[D];内蒙古农业大学;2008年
8 霍燕;小麦茎腐病抗性鉴定及QTL初步定位[D];南京农业大学;2010年
9 张剑霞;利用分子标记辅助选择转移野生稻增产QTL和聚合水稻优良基因[D];华中农业大学;2009年
10 吴玉辉;番茄分子遗传图谱的构建及其抗灰霉病QTL的定位[D];山东农业大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 周道其 编译;“QTL”基因组链接7种惊慌恐惧[N];大众科技报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978