CN101760543A - 小麦中qtl作图研究进展 - Google Patents

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Abstract

本发明小麦中QTL作图研究进展，在小麦的产量性状方面，由于产量性状遗传的复杂性，定位的QTL相对较少，本研究通过对前人科研成果的研究，力图找到QTL作图的最佳方法，应用于小麦的遗传育种实践中。

Description

小麦中QTL作图研究进展
技术领域
小麦中QTL作图研究进展，属于分子生物学领域。
背景技术
在小麦的产量性状方面，由于产量性状遗传的复杂性，定位的QTL相对较少。
发明内容
在小麦的产量性状方面，由于产量性状遗传的复杂性，定位的QTL相对较少。Hyne等(1991)用DH群体45个系将3个产量QTL定位在4A和6B染色体，总贡献率60％。Miura等(1992)研究表明，在小麦5BL染色体上靠近着丝点有一个QTL控制每穗小穗数和粒数。Schlegel等(1994)在1BS染色体上定位了一个增加小穗数的QTL。李维明等(1996)研究表明，在小麦7D染色体上有六个与抽穗期、分蘖数、每穗小穗数、50粒重和单穗粒重有关的QTL。Araki等(1999)在小麦4AS染色体上定位了控制株高、每穗小穗数、单穗粒重有关的QTL。Garland(1999)利用RFLP标记对小麦籽粒性状进行了QTL研究，发现与千粒重有关的QTL位于染色体1A，1B，2A，3B上。Shah等(1999)利用3A染色体重组系30个RFLP标记和1个形态标记进行了穗粒数、千粒重、穗数、株高、开花期等性状的QTL分析，贡献率范围为8.9％-38.2％。其中Eps位点被定位于Xcdo549一端，并能解释株高变异的38.2％，穗粒数和千粒重变异的17.4％。Ranjit等(2000)利用F2群体58个系绘制了包括21个RAPD标记的连锁图谱并定位了1个株高QTL和3个穗粒数QTL。Kato等(2001)利用5A染色体重组系118个系，进行籽粒产量及其构成因素的调查并进行QTL分析，表明，双亲均有增加籽粒产量、50粒重和小穗数的QTL，环境对QTL影响比较大。Galande等(2001)利用RIL群体113个系进行千粒重QTL分析，发现了3个ISSR标记与低粒重连锁，贡献率分别为14.8％、9.5％和4.66％；4个ISSR标记与高粒重连锁，贡献率分别为8％、4.66％、2.92％和2.61％，并将3个低粒重QTL定位于6BL，2DL和1DS。Sourdile等(2000)利用DH群体在3个环境下进行了穗部性状(穗长、小穗数、小穗密度)QTL分析，每个性状检测到4-6个QTL，贡献率在6.9％-21.8％，数个QTL位点控制1个以上性状，50％在1个以上环境中被检测到，其中2B染色体的小穗数和2D染色体的小穗密度QTL在3个环境中均出现。Varshney等(2000)对Rye SelectioonIII(RSIII)基因型进行了千粒重的定位，发现1A，1D，2B，4B，5B，6B，7A和7D等8条染色体均与千粒重有关，其中，只有1A、2B和7A上的QTL增加千粒重。在此基础上，用RSIII与中国春构建了包括100个系的RIL群体。对其亲本用346个STS标记测定多态性，267个扩增出产物，63个表现多态性，用BSA法检测到Xxmc333与1个千粒重QTL相关，贡献率为15.09％。杨文利(2002)发现Xgwm182与每穗粒数的QTL紧密连锁且与穗长、每穗小穗数、每穗粒数和不孕小穗数的QTL之间存在显著相关性。李斯深(2002)用131个系的RIL群体，在四个环境下对产量性状进行联合分析，共检测到9个性状的39个加性效应QTL，涉及14条染色体，各个性状的总贡献率变化范围为1.83％-27.24％，在不同环境下分别进行分析，检测到9个性状的38个次加性效应QTL，分别位于16条染色体，单个QTL贡献率变化范围为5.08％-19.89％。李文才等(2005)利用四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-I和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异特点分析。发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响，千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高于Ph85-16；同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位，初步寻找到4个主效QTL，它们分别为与穗长相关的QSI.sdau-5D，其贡献率为31.58％，与株高相关的QPh.sdau-1D，其贡献率为25.38％，与穗粒数相关的QGs.sdau-SD，其贡献率为44.65％，与千粒重相关的QTgw.sdau-3D，其贡献率为61.62％。李俊周(2005)用郑州8761 X川育35050组合F1花药培养获得的含有133个株系的DH群体，穗数共检测到5个QTL，分布在7B，3A和5A，单个QTL的贡献率为8.9％-12.％。小穗数(包括总小穗数、结实小穗和不育小穗)共检测到6个QTL，都定位于不同的位置。穗粒数共检测到3个QTL，分布在7B和7D，单个QTL的贡献率为7.5％-14.2％。株粒重只在环境III检测到1个QTL，位于7B染色体上，贡献率为17.2％。千粒重共检测到8个QTL，分布在2B、6A、5A和3A，单个QTL的贡献率为7.2％-14.9％。
以上研究中，所用的群体均为F2、RIL、DH等分离群体，难以对QTL进行较为精细的定位，研究结果也难以用于标记辅助选择等研究。
具体实施方式
Hyne等(1991)用DH群体45个系将3个产量QTL定位在4A和6B染色体，总贡献率60％。Miura等(1992)研究表明，在小麦5BL染色体上靠近着丝点有一个QTL控制每穗小穗数和粒数。Schlegel等(1994)在1BS染色体上定位了一个增加小穗数的QTL。李维明等(1996)研究表明，在小麦7D染色体上有六个与抽穗期、分蘖数、每穗小穗数、50粒重和单穗粒重有关的QTL。Araki等(1999)在小麦4AS染色体上定位了控制株高、每穗小穗数、单穗粒重有关的QTL。Garland(1999)利用RFLP标记对小麦籽粒性状进行了QTL研究，发现与千粒重有关的QTL位于染色体1A，1B，2A，3B上。Shah等(1999)利用3A染色体重组系30个RFLP标记和1个形态标记进行了穗粒数、千粒重、穗数、株高、开花期等性状的QTL分析，贡献率范围为8.9％-38.2％。其中Eps位点被定位于Xcdo549一端，并能解释株高变异的38.2％，穗粒数和千粒重变异的17.4％。Ranjit等(2000)利用F2群体58个系绘制了包括21个RAPD标记的连锁图谱并定位了1个株高QTL和3个穗粒数QTL。Kato等(2001)利用5A染色体重组系118个系，进行籽粒产量及其构成因素的调查并进行QTL分析，表明，双亲均有增加籽粒产量、50粒重和小穗数的QTL，环境对QTL影响比较大。Galande等(2001)利用RIL群体113个系进行千粒重QTL分析，发现了3个ISSR标记与低粒重连锁，贡献率分别为14.8％、9.5％和4.66％；4个ISSR标记与高粒重连锁，贡献率分别为8％、4.66％、2.92％和2.61％，并将3个低粒重QTL定位于6BL，2DL和1DS。Sourdile等(2000)利用DH群体在3个环境下进行了穗部性状(穗长、小穗数、小穗密度)QTL分析，每个性状检测到4-6个QTL，贡献率在6.9％-21.8％，数个QTL位点控制1个以上性状，50％在1个以上环境中被检测到，其中2B染色体的小穗数和2D染色体的小穗密度QTL在3个环境中均出现。Varshney等(2000)对RyeSelectioonIII(RSIII)基因型进行了千粒重的定位，发现1A，1D，2B，4B，5B，6B，7A和7D等8条染色体均与千粒重有关，其中，只有1A、2B和7A上的QTL增加千粒重。在此基础上，用RSIII与中国春构建了包括100个系的RIL群体。对其亲本用346个STS标记测定多态性，267个扩增出产物，63个表现多态性，用BSA法检测到Xxmc333与1个千粒重QTL相关，贡献率为15.09％。杨文利(2002)发现Xgwm182与每穗粒数的QTL紧密连锁且与穗长、每穗小穗数、每穗粒数和不孕小穗数的QTL之间存在显著相关性。李斯深(2002)用131个系的RIL群体，在四个环境下对产量性状进行联合分析，共检测到9个性状的39个加性效应QTL，涉及14条染色体，各个性状的总贡献率变化范围为1.83％-27.24％，在不同环境下分别进行分析，检测到9个性状的38个次加性效应QTL，分别位于16条染色体，单个QTL贡献率变化范围为5.08％-19.89％。李文才等(2005)利用四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-I和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异特点分析。发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响，千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高于Ph85-16；同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位，初步寻找到4个主效QTL，它们分别为与穗长相关的QSI.sdau-5D，其贡献率为31.58％，与株高相关的QPh.sdau-1D，其贡献率为25.38％，与穗粒数相关的QGs.sdau-SD，其贡献率为44.65％，与千粒重相关的QTgw.sdau-3D，其贡献率为61.62％。李俊周(2005)用郑州8761X川育35050组合F1花药培养获得的含有133个株系的DH群体，穗数共检测到5个QTL，分布在7B，3A和5A，单个QTL的贡献率为8.9％-12.％。小穗数(包括总小穗数、结实小穗和不育小穗)共检测到6个QTL，都定位于不同的位置。穗粒数共检测到3个QTL，分布在7B和7D，单个QTL的贡献率为7.5％-14.2％。株粒重只在环境III检测到1个QTL，位于7B染色体上，贡献率为17.2％。千粒重共检测到8个QTL，分布在2B、6A、5A和3A，单个QTL的贡献率为7.2％-14.9％。

Claims (1)

1.Hyne等(1991)用DH群体45个系将3个产量QTL定位在4A和6B染色体，总贡献率60％。Miura等(1992)研究表明，在小麦5BL染色体上靠近着丝点有一个QTL控制每穗小穗数和粒数，Schlegel等(1994)在1BS染色体上定位了一个增加小穗数的QTL，李维明等(1996)研究表明，在小麦7D染色体上有六个与抽穗期、分蘖数、每穗小穗数、50粒重和单穗粒重有关的QTL，Araki等(1999)在小麦4AS染色体上定位了控制株高、每穗小穗数、单穗粒重有关的QTL。Garland(1999)利用RFLP标记对小麦籽粒性状进行了QTL研究，发现与千粒重有关的QTL位于染色体1A，1B，2A，3B上。Shah等(1999)利用3A染色体重组系30个RFLP标记和1个形态标记进行了穗粒数、千粒重、穗数、株高、开花期等性状的QTL分析，贡献率范围为8.9％-38.2％，其中Eps位点被定位于Xcdo549一端，并能解释株高变异的38.2％，穗粒数和千粒重变异的17.4％，Ranjit等(2000)利用F2群体58个系绘制了包括21个RAPD标记的连锁图谱并定位了1个株高QTL和3个穗粒数QTL，Kato等(2001)利用5A染色体重组系118个系，进行籽粒产量及其构成因素的调查并进行QTL分析，表明，双亲均有增加籽粒产量、50粒重和小穗数的QTL，环境对QTL影响比较大，Galande等(2001)利用RIL群体113个系进行千粒重QTL分析，发现了3个ISSR标记与低粒重连锁，贡献率分别为14.8％、9.5％和4.66％；4个ISSR标记与高粒重连锁，贡献率分别为8％、4.66％、2.92％和2.61％，并将3个低粒重QTL定位于6BL，2DL和1DS。Sourdile等(2000)利用DH群体在3个环境下进行了穗部性状(穗长、小穗数、小穗密度)QTL分析，每个性状检测到4-6个QTL，贡献率在6.9％-21.8％，数个QTL位点控制1个以上性状，50％在1个以上环境中被检测到，其中2B染色体的小穗数和2D染色体的小穗密度QTL在3个环境中均出现，Varshney等(2000)对RyeSelectioonIII(RSIII)基因型进行了千粒重的定位，发现1A，1D，2B，4B，5B，6B，7A和7D等8条染色体均与千粒重有关，其中，只有1A、2B和7A上的QTL增加千粒重。在此基础上，用RSIII与中国春构建了包括100个系的RIL群体。对其亲本用346个STS标记测定多态性，267个扩增出产物，63个表现多态性，用BSA法检测到Xxmc333与1个千粒重QTL相关，贡献率为15.09％。杨文利(2002)发现Xgwm182与每穗粒数的QTL紧密连锁且与穗长、每穗小穗数、每穗粒数和不孕小穗数的QTL之间存在显著相关性，李斯深(2002)用131个系的RIL群体，在四个环境下对产量性状进行联合分析，共检测到9个性状的39个加性效应QTL，涉及14条染色体，各个性状的总贡献率变化范围为1.83％-27.24％，在不同环境下分别进行分析，检测到9个性状的38个次加性效应QTL，分别位于16条染色体，单个QTL贡献率变化范围为5.08％-19.89％，李文才等(2005)利用四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-I和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异特点分析，发现粗山羊草的D组染色体对小麦的产量性状具有显著影响，千粒重、穗长、穗粒数和每穗小穗数明显高于Ph85-16；同时利用130对SSR引物对几个与产量性状相关的QTL位点进行了定位，初步寻找到4个主效QTL，它们分别为与穗长相关的QSI.sdau-5D，其贡献率为31.58％，与株高相关的QPh.sdau-1D，其贡献率为25.38％，与穗粒数相关的QGs.sdau-SD，其贡献率为44.65％，与千粒重相关的QTgw.sdau-3D，其贡献率为61.62％，李俊周(2005)用郑州8761X川育35050组合F1花药培养获得的含有133个株系的DH群体，穗数共检测到5个QTL，分布在7B，3A和5A，单个QTL的贡献率为8.9％-12.％，小穗数(包括总小穗数、结实小穗和不育小穗)共检测到6个QTL，都定位于不同的位置，穗粒数共检测到3个QTL，分布在7B和7D，单个QTL的贡献率为7.5％-14.2％，株粒重只在环境III检测到1个QTL，位于7B染色体上，贡献率为17.2％，千粒重共检测到8个QTL，分布在2B、6A、5A和3A，单个QTL的贡献率为7.2％-14.9％。
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