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基本信息

项目名称:
多环境条件下大豆荚皮性状的QTL分析
小类:
生命科学
简介:
QTL (QTL Mapping)是利用分子标记技术构建大豆的高密基因标记连锁图谱,通过检测分子标记与相关性状QTL之间的连锁程度,从而检测出目的QTL。QTL定位分析方法的研究意义在于可以发现和克隆有应用价值的数量性状QTL及相关基因,从而辅助大豆的品种改良及培育新品种。
详细介绍:
以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本,国内高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:15代重组自交系的149个株系为实验材料,采用WinQTLCartographer Ver. 2.5软件的CIM和MIM分析方法,首次针对大豆的荚皮相关性状,对2006年至2010年连续5年的大豆荚皮性状数据进行QTL定位。荚皮性状包括荚皮厚、荚皮重和皮荚比。3个荚皮性状共检出40个QTLs。在CIM分析中,共定位了24个QTLs;在 MIM分析中,共定位了16个QTLs。发现了在多个环境条件下可以稳定存在的QTL位点,同时也在同一区间附近定位出了可以控制多个性状的QTL位点,说明采用多年多点的QTL检测方法准确率高,也为进一步分子辅助育种提供有力理论依据。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本,国内高蛋白大豆品系东农594为父本及其F11:15代重组自交系的149个株系为实验材料,采用WinQTL Cartographer Ver. 2.5软件的CIM和MIM分析方法,首次针对大豆的荚皮相关性状,对2006年至2010年连续5年的大豆荚皮性状数据进行QTL定位。

科学性、先进性及独特之处

本研究的科学性在于利用一套RIL群体进行连续5年的荚皮性状调查和QTL分析。 先进性在于有关大豆荚皮性状的多年QTL分析目前国内外还未见报道。 独特之处在于发现了在多年间可以稳定存在的QTL位点,同时在同一区间定位了控制多个性状的QTL位点,结果为进一步分子辅助育种提供有力理论依据。

应用价值和现实意义

目前很少有研究分析豆荚中荚皮与子粒的比值转化效率。本研究针对荚皮性状,尤其是荚皮重量和豆荚的比值进行了多年的QTL分析。对于相关的基因克隆和育种应用具有很大价值。 位点在连锁中存在成簇分布现象,可能是控制此类性状的基因位点间存在紧密的连锁才造成在不同的环境条件下检测出成簇分布,此现象为进一步在类似区间挖掘基因及为分子辅助育种提供有效的指导。

学术论文摘要

以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本,国内高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:15代重组自交系的149个株系为实验材料,采用WinQTLCartographer Ver. 2.5软件的CIM和MIM分析方法,首次针对大豆的荚皮相关性状,对2006年至2010年连续5年的大豆荚皮性状数据进行QTL定位。荚皮性状包括荚皮厚、荚皮重和皮荚比。3个荚皮性状共检出40个QTLs。在CIM分析中,共定位了24个QTLs;在 MIM分析中,共定位了16个QTLs。发现了在多个环境条件下可以稳定存在的QTL位点,同时也在同一区间附近定位出了可以控制多个性状的QTL位点,说明采用多年多点的QTL检测方法准确率高,也为进一步分子辅助育种提供有力理论依据。

获奖情况

鉴定结果

参考文献

QTL (QTL Maping)是利用分子标记技术构建大豆的高密基因标记连锁图谱,通过检测分子标记与相关性状QTL之间的连锁程度,从而检测出目的QTL。QTL定位分析方法的研究意义在于可以发现和克隆有应用价值的数量性状QTL及相关基因,从而辅助大豆的品种改良及培育新品种。 多年多点的QTL分析有利于发现和挖掘稳定表达的QTL位点,对于分子辅助育种具有重要的意义。 参考文献目录: 1.陈庆山, 张忠臣, 刘春燕, 辛大伟, 单大鹏, 邱红梅, 单彩云, 2007, 大豆主要农艺性状QTLs 分析, 中国农业科学, 40(1): 41-47 2.吴晓雷, 贺超英, 王永军, 张志永, 东方阳, 张劲松, 陈受宜, 盖钧镒. 大豆遗传图谱的构建和分析. 遗传学报, 2001, 28:1051-1061. 3.李灿东,蒋洪蔚,张闻博,邱鹏程,刘春燕,李文福,高运来,陈庆山,胡国华,2008, 大豆荚粒相关性状的QTL分析, 分子植物育种,V01.6,No.6,1091—1 100

同类课题研究水平概述

QTL (QTL Mapping)是利用分子标记技术构建大豆的高密基因标记连锁图谱,通过检测分子标记与相关性状QTL之间的连锁程度,从而检测出目的QTL。QTL定位分析方法的研究意义在于可以发现和克隆有应用价值的数量性状QTL及相关基因,从而辅助大豆的品种改良及培育新品种。 大豆荚皮性状是构成大豆产量的主要因素和大豆育种中单株选择的重要依据,也是大豆育种工作长期研究的重点和难点。到目前为止,关于大豆荚皮相关性状的研究成果仅有少量间接报道。李灿东等(2007)以红丰11为轮回亲本分别与供体亲本Harosoy和Clark回交构建的157个低世代导入系(ILs)群体及2个回交组合的3个亲本为试验材料,对荚粒重、单株粒重、荚皮厚、荚皮重进行了QTL定位。张富厚等(2006)针对河南省内外14个大豆品种的若干荚粒性状进行相关分析和通径分析,对单株产量为直接正效应的性状的通径系数大小依次是单株荚重、单株粒重、单株粒位数、单株粒数、百粒重和荚皮重;为直接负效应的性状依次是荚皮重/粒重、单株粒数和荚皮重。杨阳等(2008)以东农42和东农163为试验材料,对不同生育期豆荚生理指标进行了研究,并通过在鼓粒始期R5、鼓粒期R6、生理成熟期R7对豆荚进行遮光处理,研究豆荚对籽粒重的影响。结果表明,豆荚具有光合作用的能力,光合速率在生理成熟期R7最高。目前,国内外有关大豆产量相关性状的QTL定位研究趋向于进行多年多点田间试验,有关大豆产量相关性状稳定性研究主要停留在传统数量遗传学研究阶段。因此对大豆产量相关性状进行稳定性分析,并深入研究其数量遗传学特征是十分必要的 (王贤智等,2007)。 大豆产量是受多基因控制的非常复杂的数量性状,不但基因之间存在互作效应,而且基因与环境之间也存在互作。研究基因与环境的互作关系,发现特定环境下特异表达的产量QTL以及在各种环境条件下都可以稳定遗传的QTL,对于培育大豆高产品种具有特殊重要的实践意义。
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