CN104357442A - 一种大豆开花期的qtl作图区间及获得方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种大豆开花期的QTL作图区间及获得方法和应用，它涉及一种QTL作图区间及获得方法和应用。所述的大豆开花期的QTL作图区间为Sat_128—Satt519—Sct_026，期货的方法为：一、将大豆品种TK780和H4杂交，对F1代获得的种子进行自交，获得重组自交系群体；二、确定遗传距离，绘制连锁群图谱；三、利用MapQTL5.0，以LOD≥2.5为标准，对大豆开花期进行遗传作图。其中，大豆开花期SSR标记Satt519作为选择大豆开花期的分子标记在大豆遗传育种中的应用。本发明的区间为进一步丰富大豆开花期调控网络提供了一种最经济有效的分子育种新途径。

Description

一种大豆开花期的QTL作图区间及获得方法和应用

技术领域

本发明属于大豆分子育种领域，具体地涉及一种QTL作图区间及获得方法和应用。

背景技术

大豆为人类提供重要的植物蛋白质和油份。在世界范围内，北至高纬度的北欧瑞典和北美加拿大，南至巴西及阿根廷等广泛区域内均有大豆栽培，但单个品种或种质资源一般适宜种植的纬度跨度较小，这种区域适应性与大豆的生育期基因密切相关。迄今已发现了10个主要影响大豆开花期和成熟期(生育期)基因位点E1-E9和J。但大豆的开花期是一个数量性状，受多个基因同时控制，发掘与大豆生育期有关的数量性状遗传位点，对于进一步丰富大豆生育期调控网络的研究有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大豆开花期的QTL作图区间及获得方法和应用，所述的作图区间为如表1所示的大豆开花期QTL的11号染色体作图区间Sat_128—Satt519—Sct_026，该区间的Satt519可作为选择大豆开花期的分子标记。

本发明的一种大豆开花期的QTL区间的分子标记，所述的大豆开花期的QTL作图区间为Sat_128—Satt519—Sct_026。

本发明的大豆开花期SSR标记Satt519作为选择大豆开花期的分子标记在大豆遗传育种中的应用。

本发明的一种大豆开花期的QTL作图区间的获得方法，所述的大豆开花期的QTL作图区间为Sat_128—Satt519—Sct_026，它是按照以下步骤进行的：

一、TK780和H4杂交，对F₁代获得的种子进行自交，获得重组自交系群体；

二、根据MapManagerprogramQTXb20确定遗传距离，用Mapchart2.1绘制连锁群图谱；

三、利用MapQTL5.0，以LOD≥2.5为标准，对大豆开花期进行遗传作图。

本发明利用大豆品种TK780和H4杂交，产生的96个后代中选择种子继续种植，多代自交得到一个由96个株系组成的重组自交系群体。并将此群体分成两个亚群体：E1背景下的60个个体的重组自交系群体A和e1^nl背景下的36个个体的重组自交系群体B。利用96个个体的群体构建了具有282个标记的遗传连锁图谱。并将第九代重组自交系群体种植在三个试验点进行田间花期统计，即2004年在日本札幌，2005年在日本札幌，2010年在中国哈尔滨，分别统计96个个体的花期。

本发明利用MapManagerprogramQTXb20确定遗传距离后，用Mapchart2.1绘制连锁群图谱。利用MapQTL5.0，以LOD≥2.5为标准，对大豆开花期进行遗传作图。结果在用E1背景下的60个个体的A群体检测QTL时，发现在第11号染色体有三个试验点重复出现的QTL区间Sat_128—Satt519—Sct_026，如表1所示。其中Satt519为三个试验点共同出现的标记，其贡献率大于24.8％，最大可达40.6％。与此标记紧密相连的QTL的加性效应为负值，即H4为该QTL的供体。因此，无论是从QTL的定位，还是QTL对表型的贡献率来看，以Satt519居中的Sat_128—Satt519—Sct_026的区间都是大豆开花期的理想标记区间。

本发明包含以下有益效果：

本发明以Satt519居中的Sat_128—Satt519—Sct_026的区间都是大豆开花期的理想标记区间(见表1所示)，其中Satt519为三个试验点共同出现的标记，其贡献率大于24.8％，最大可达40.6％。与此标记紧密相连的QTL的加性效应为负值，即H4为该QTL的供体。因此，无论是从QTL的定位，还是QTL对表型的贡献率来看，以Satt519居中的Sat_128—Satt519—Sct_026的区间都是大豆开花期的理想标记区间。

利用本发明提供的如表1所示的大豆开花期染色体作图区间Sat_128—Satt519—Sct_026的重要意义在于，利用Satt519进行分子标记选择晚花性状时，就要选择与H4具有相同标记的育种材料，这就为为培育晚花的大豆品种提供了一条有效的途径。利用晚花的性状对于扩大大豆的种植范围具有重要意义。此外，此标记还可以进一步丰富大豆开花期调控网络提供了一种最经济有效的分子育种新途径。

附图说明

图1给出本发明的大豆开花期的遗传作图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种大豆开花期的QTL作图区间，所述的大豆开花期的QTL作图区间为Sat_128—Satt519—Sct_026。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的Sat_128引物序列为：

上游引物：5’GGGGTTTTGTTAATCATTGTCCTTAGAT3’

下游引物：5’GGGAGAAAATTTTTAATGCCAGTAGTTA3’。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：以Satt519作为分子标记选择大豆开花期的QTL作图区间Sat_128—Satt519—Sct_026。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的分子标记Satt519是以待鉴定材料的基因组DNA作为模板，以引物进行PCR扩增所得的片段；所述的引物序列为：

上游引物：5’GGATTTCAAAGAATGAACACAGA3’

下游引物：5’CCGCAAGGTTACGAACTGCTCGAA3’。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的PCR反应条件如下：

PCR扩增条件为：94℃预变性5min，94℃变性30s，48℃退火30s，72℃延伸30s，共35个循环，再72℃延伸10min，4℃保温。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的分子标记Satt519是以待鉴定材料的基因组DNA作为模板，以引物进行PCR扩增所得的片段；用于PCR扩增Sat_128的引物为：

上游引物：5’GGGGTTTTGTTAATCATTGTCCTTAGAT3’

下游引物：5’GGGAGAAAATTTTTAATGCCAGTAGTTA3’。

其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所用于PCR扩增Sct_026的引物为：

上游引物：5’CGAAACGCAAAATCTC3’

下游引物：5’AAAACGTATCTGAAGTAGTGG3’。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式的大豆开花期SSR标记Satt519作为选择大豆开花期的分子标记在大豆遗传育种中的应用。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：大豆开花期SSR标记Satt519来源于大豆品种H4。其它与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：本实施方式的一种大豆开花期的QTL作图区间的获得方法，它是按照以下步骤进行的：

一、将大豆品种TK780和H4杂交，对F1代获得的种子进行自交，获得重组自交系群体；

二、利用MapManagerprogramQTXb20确定遗传距离，用Mapchart2.1绘制连锁群图谱；

三、利用MapQTL5.0，以LOD≥2.5为标准，对大豆开花期进行遗传作图。

通过以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例1

大豆开花期QTL的染色体作图区间Sat_128—Satt519—Sct_026的建立：

利用两个开花期差异明显的大豆品种H4和TK780配置杂交组合，获得96个杂交后代，在每一个杂交后代中选择个体并连续自交获得第九代的重组自交系，利用96个重组自交系进行遗传作图；

利用该作图群体构建了具有282个标记的遗传连锁图谱，图谱中的分子标记包括SSR和启动子特异性标记；PCR实验操作程序为94℃变性5分钟,35个扩增循环(94℃30秒,48℃30秒,72℃30秒)，72℃延伸5分钟；PCR扩增产物用6％的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测；用MapManagerprogramQTXb20/Mapchart2.1绘制连锁群图谱。

对该重组自交系进行了三个试验点田间花期统计，利用MapQTL5.0作图软件的多区间作图法，以LOD≥2.5为标准，对大豆开花期进行遗传作图，如图1所示，结果在第11号染色体上发三个试验点重复出现的QTL区间Sat_128—Satt519—Sct_026，如表1所示。

其中，图1中显示的个区间的没个标记位点进行PCR标记的引物如下：

BE806308：

上游引物：5’GCGATTTGACCCCGTTCATACAT3’

下游引物：5’GCGGCAGAAATCCGCTCTCTTTA3’；

Sat_272

上游引物：5’GCGATGGCAATATGTTTTTGAGC3’

下游引物：5’GCGGCCTTGTAATTTTCCTTGTTAATGTG3’；

Satt509

上游引物：5’GCGCTACCGTGTGGTGGTGTGCTACCT3’

下游引物：5’GCGCAAGTGGCCAGCTCATCTATT3’；

Satt197

上游引物：5’CACTGCTTTTTCCCCTCTCT3’

下游引物：5’AAGATACCCCCAACATTATTTGTAA3’；

Sat_128

上游引物：5’GGGGTTTTGTTAATCATTGTCCTTAGAT3’

下游引物：5’GGGAGAAAATTTTTAATGCCAGTAGTTA3’；

Satt519

上游引物：5’GGATTTCAAAGAATGAACACAGA3’

下游引物：5’CCGCAAGGTTACGAACTGCTCGAA3’；

Sct_026

上游引物：5’CGAAACGCAAAATCTC3’

下游引物：5’AAAACGTATCTGAAGTAGTGG3’；

Satt430

上游引物：5’GCGAAAACGGATATATAATAAGTTGAA3’

下游引物：5’GCGCCCATGTAAAAGATAAATAAT3’；

Sat_123

上游引物：5’GGGGCCTACTAAGGTGAAAAGAAATAAT3’

下游引物：5’GGGAAGCGATAAAAATTGTTTAATAAGA3’；

Satt453

上游引物：5’GCGGAAAAAAAACAATAAACAACA3’

下游引物：5’TAGTGGGGAAGGGAAGTTACC3’；

上述引物所需的PCR实验操作程序为94℃变性5分钟,35个扩增循环(94℃30秒,48℃30秒,72℃30秒)，72℃延伸5分钟。

其中Satt519为三个试验点共同出现的标记，其贡献率大于24.8％，最大可达40.6％。与此标记紧密相连的QTL的加性效应为负值，即H4为该QTL的供体。因此，无论是从QTL的定位，还是QTL对表型的贡献率来看，以Satt519居中的Sat_128—Satt519—Sct_026的区间都是大豆开花期的理想标记区间。利用本实施例提供的如表1所示的大豆开花期染色体作图区间Sat_128—Satt519—Sct_026的重要意义在于，为进一步丰富大豆开花期调控网络提供了一种最经济有效的分子育种新途径。

表1 三个试验点大豆开花期的QTL

以上所述，仅为本发明较佳的实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本领域技术人员，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行多种改变，修改，甚至等效替换的内容，均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种大豆开花期的QTL作图区间，其特征在于所述的大豆开花期的QTL作图区间为Sat_128—Satt519—Sct_026。

2.根据权利要求1所述的一种大豆开花期的QTL作图区间，其特征在于以Satt519作为分子标记选择大豆开花期的QTL作图区间Sat_128—Satt519—Sct_026。

3.根据权利要求2所述的一种大豆开花期的QTL作图区间，其特征在于所述的分子标记Satt519是以待鉴定材料的基因组DNA作为模板，以引物进行PCR扩增所得的片段；所述的引物序列为：

上游引物：5’GGATTTCAAAGAATGAACACAGA3’

下游引物：5’CCGCAAGGTTACGAACTGCTCGAA3’。

4.根据权利要求3所述的一种大豆开花期的QTL作图区间，其特征在于：

所述的PCR反应条件如下：

PCR扩增条件为：94℃预变性5min，94℃变性30s，48℃退火30s，72℃延伸30s，共35个循环，再72℃延伸10min，4℃保温。

5.根据权利要求1所述的一种大豆开花期的QTL作图区间，其特征在于用于PCR扩增Sat_128的引物为：

上游引物：5’GGGGTTTTGTTAATCATTGTCCTTAGAT3’

下游引物：5’GGGAGAAAATTTTTAATGCCAGTAGTTA3’。

6.根据权利要求1所述的一种大豆开花期的QTL作图区间，其特征在于用于PCR扩增Sct_026的引物为：

上游引物：5’CGAAACGCAAAATCTC3’

下游引物：5’AAAACGTATCTGAAGTAGTGG3’。

7.大豆开花期SSR标记Satt519作为选择大豆开花期的分子标记在大豆遗传育种中的应用。

8.根据权利要求7的大豆开花期SSR标记Satt519的应用，其特征在于大豆开花期SSR标记Satt519来源于大豆品种H4。

9.一种大豆开花期的QTL作图区间的获得方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

一、将大豆品种TK780和H4杂交，对F₁代获得的种子进行自交，获得重组自交系群体；

二、利用MapManagerprogramQTXb20确定遗传距离，用Mapchart2.1绘制连锁群图谱；

三、利用MapQTL5.0，以LOD≥2.5为标准，对大豆开花期进行遗传作图。