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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

  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。……   
[关键词]:重组自交系;模拟群体抽样标椎法;遗传图谱;SMV;QTL;主基因
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京农业大学2001年