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短季棉遗传多样性分析及其重要农艺和经济性状的QTL定位
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你可能喜欢利用微卫星标记分析5个山羊品种的遗传多样性和进化关系--《安徽农业大学学报》2015年04期
利用微卫星标记分析5个山羊品种的遗传多样性和进化关系
【摘要】：文登奶山羊、辽宁绒山羊和安徽白山羊分别为奶山羊、绒山羊和板皮用山羊的典型代表,利用微卫星标记对其进行遗传多样性检测。同时以波尔山羊作为对照,分析北京本地山羊与上述3个山羊品种的进化关系。结果显示,上述4个中国山羊品种的有效等位基因数(NEA)、Nei's无偏基因多样性(H)和等位基因丰富度(AR)分别为5.16~6.72、0.80~0.85和7.30~7.89,表明中国4个山羊品种具有丰富的遗传多样性。然而,杂合子缺失的结果提示波尔山羊和北京本地山羊品种内可能存在一定程度的近亲交配或人工选择。上述5种山羊品种间存在一定程度的遗传分化(FST=0.063),与之前报道的其他国家或地区的山羊结果类似。进化树和主成分分析显示,北京山羊与辽宁绒山羊遗传关系最近,与安徽白山羊的遗传关系较远,与文登奶山羊的遗传关系最远,这4个品种为进化的一个分支,而波尔山羊为另一个分支。该进化关系与产区气候条件和育种目标一致。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：S827.2【正文快照】：
微卫星因具备数量多、分布广、多态性丰富、呈共显性遗传及检测快速方便等优点被广泛用于遗传连锁图谱构建、QTL定位、个体及亲缘关系鉴定、遗传多样性评估等研究。其中,遗传多样性分析是遗传资源保护和利用的一个重要环节,家养动物遗传多样性的丢失将意味着人类农业生产资料
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京公网安备75号我国栽培大豆品种的遗传多样性分析与青籽粒性状QTL的关联定位--《南京农业大学》2010年硕士论文
我国栽培大豆品种的遗传多样性分析与青籽粒性状QTL的关联定位
【摘要】：我国栽培大豆资源非常丰富,包括大量的地方品种和育成品种。对我国栽培大豆种质资源的遗传变异进行准确评价,挖掘特异种质资源,是菜用大豆品种选育的重要途径；研究我国栽培大豆群体青籽粒性状遗传变异特点并定位与其相关QTL的标记位点,将为菜用大豆分子标记辅助选择育种提供参考。本研究选用102对分布在全基因组上的SSR标记,检测由212份大豆育成品种和202份地方品种组成的栽培群体代表性材料,目的在于揭示我国栽培大豆的遗传多样性,青籽粒性状遗传变异特点,并利用关联分析方法定位菜用大豆性状相关的QTL位点。主要结果如下：
(1)102对SSR标记在404份试验材料中共检测出474个等位变异,平均每个位点等位变异数是4.68个,位点的平均多态信息量为0.462,位于E连锁群上的Satt185标记的等位基因最多,为16个,多态性信息量PIC值为0.895,整体的遗传多样性水平不高。在185份南方大豆地方品种中共检测到458个等位变异位点,每个标记的平均等位变异为4.49,平均PIC值为0.431；
(2)通过比较六个生态区中的遗传多样性,发现在生态区Ⅰ(北方一熟制春作大豆栽培区)、Ⅱ(黄淮海二熟制春夏作大豆栽培区)内,育成品种的PIC值略高于地方品种,而在生态区Ⅲ(长江中下游二熟制春夏作大豆栽培区)、Ⅳ(中南多熟制春夏秋作大豆栽培区)、V(西南高原二熟制春夏作大豆栽培区)和Ⅵ(华南热带多熟制四季大豆栽培区)内,地方品种的PIC值高于育成品种,并且差值有逐渐增大的趋势。根据Nei(1983)距离,用"Neighbor-Joining tree"方法进行我国栽培大豆品种遗传关系无根树状聚类,将我国栽培大豆品种分为9个亚群,不同生态区材料有聚到一起的趋势,说明栽培大豆品种各地理群体间在遗传上存在较大差异。
(3)全部试验材料青籽粒蔗糖含量的总变幅较大,均包含9份国外材料两年的变幅,全国材料青籽粒蔗糖含量两年的平均值分别为67.23 mg/g和65.51 mg/g。两年数据在6个生态区的差异均较小,地方品种和育成品种之间的差异也较小。代表全国范围大豆种质资源群体的百荚鲜重和百粒鲜重的总变幅也呈现较大的变异,百荚鲜重和百粒鲜重的平均值分别为191.09 g和44.25 g。两个性状在区域间呈现出较大变异,百荚鲜重平均数最高的为Ⅲ区,最低的为V区,两者相差73.02 g,百粒鲜重平均数最高的为Ⅲ区,最低的为Ⅰ区,两者相差21.28 g。
(4)青籽粒蔗糖含量与百荚鲜重和百粒鲜重的相关性均不显著,相关系数分别为0.049和0.056,而百荚鲜重和百粒鲜重的相关系数为0.622,达极显著水平。以占全部资源5%的最高和最低青籽粒蔗糖含量的标准筛选40份特异种质资源,多数来源于第1、Ⅱ和Ⅲ生态区,其中有两份品种的百荚鲜重符合亚洲蔬菜研究中心的500g小于或等于175个荚的标准。筛选结果说明了各生态区均积累了一些特异资源,这些资源可以改良后直接利用,也可以作为育种改良的中间材料。
(5)对全国栽培大豆群体在20个连锁群上的分析结果表明,不论共线性组合,还是非共线性组合,都有一定程度LD的存在,但不平衡程度D0.5的组合数较少,仅占总位点组合的2.13%；158份的南方地方大豆群体在20个连锁群上也存在广泛的LD结构,但不平衡程度D0.5的组合数较少,仅占总位点组合的5.67%。可见,我国栽培大豆群体的D'随遗传距离的衰减较快。
(6)通过关联分析,在全国栽培大豆群体中共检测41个位点的变异与青籽粒蔗糖含量、百荚鲜重和百粒鲜重3个性状变异相关。与蔗糖含量相关联的标记位点数为11个,其中Satt313也被Kim等(2005)检测到,表型变异解释率最大的标记位点为Satt141(解释率为0.07)；与百荚鲜重和百粒鲜重相关联的标记位点数分别为23个和14个,对两者的表型变异解释率最大的标记位点分别是Satt588(解释率为0.301)和Satt095(解释率为0.355)。在南方地方大豆群体中共检测到22个位点的变异与蛋白质含量、脂肪含量、淀粉含量和可溶性糖等4个烘干青籽粒性状变异相关,与蛋白质含量相关联的位点有3个,表型变异解释率最大的是Satt590(解释率为0.111)。与脂肪含量相关联位点有13个,2年共有的关联位点为1个,即位于连锁群L上的Satt728,表型变异解释率最大的是Satt488(解释率为0.237)。与淀粉含量相关联位点有3个,表型变异解释率最大的是Satt185(解释率为0.24)。与可溶性糖含量相关联位点有9个,表型变异解释率最大的是Satt373(解释率为0.167)。
【关键词】：
【学位授予单位】：南京农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：S565.1【目录】：
摘要6-8ABSTRACT8-11第一章 文献综述11-29 1 栽培大豆遗传多样性研究进展11-16
1.1 栽培大豆表型性状遗传多样性研究11-12
1.2 栽培大豆种子化学成分遗传多样性研究12-13
1.3 栽培大豆分子水平上的遗传多样性研究13-15
1.4 栽培大豆的生态分类15-16 2 栽培大豆种质资源的研究与利用16-17 3 菜用大豆遗传育种的研究概况17-22
3.1 菜用大豆的农艺性状研究17-19
3.2 菜用大豆的品质性状研究19-21
3.3 菜用大豆的品种选育21-22 4 关联分析方法概述22-25
4.1 连锁不平衡概念23
4.2 关联分析的两种策略23-24
4.3 关联分析的统计方法24
4.4 影响关联分析的因素24-25 5 大豆的关联分析研究进展25-27
5.1 大豆基因组LD水平研究进展25
5.2 大豆种子性状基因定位研究进展25-27 6 本研究的目的与技术路线27-29第二章 材料与方法29-35 1 我国栽培大豆品种的遗传多样性分析29-31
1.1 试验材料29
1.2 分析方法29-31 2 我国栽培大豆品种青籽粒性状的遗传变异分析31-32
2.1 试验材料31
2.2 间试验设计31
2.3 性状的测定31-32
2.4 数据处理32 3 我国栽培大豆品种青籽粒性状QTL与SSR标记的关联分析32-35
3.1 供试材料与田间试验32
3.2 性状的测定32-33
3.3 SSR标记的全基因组扫描33
3.4 数据处理33-35第三章 我国栽培大豆品种的遗传多样性分析35-43 1 我国栽培大豆群体和生态亚群的遗传多样性35-38
1.1 我国栽培大豆不同区域和主要省份的遗传多样性36
1.2 育成品种与地方品种不同生态群体的遗传多样性比较36-37
1.3 南方大豆地方品种的遗传多样性37-38 2 我国栽培大豆地理生态分化的遗传基础38-41
2.1 栽培大豆群体种间及种内生态群体间分子方差分析38
2.2 栽培大豆不同生态群体间的遗传分化分析38-39
2.3 我国栽培大豆SSR聚类及其与生态亚群和主要省份亚群间的关系39-41 3 讨论41-43
3.1 我国栽培大豆品种群体代表性和遗传多样性研究41
3.2 我国栽培大豆在不同地理生态群体的遗传多样性的比较41-43第四章 我国栽培大豆品种青籽粒性状的遗传变异分析43-49 1 我国栽培大豆青籽粒性状的遗传变异43-45
1.1 青籽粒蔗糖含量的遗传变异43-44
1.2 百荚鲜重和百粒鲜重的遗传变异44-45
1.3 青籽粒蔗糖含量、百荚鲜重和百粒鲜重之间的相关关系45 2 栽培大豆青籽粒蔗糖含量特异种质的筛选45-46 3 讨论46-49
3.1 蔗糖含量对菜用大豆食味品质的重要46-47
3.2 种质资源研究对菜用大豆育种的重要意义47-49第五章 我国栽培大豆品种青籽粒性状QTL的关联定位49-57 1 全国范围栽培大豆群体SSR位点间连锁不平衡及群体结构分析49-51 2 南方栽培大豆品种群体SSR位点间的连锁不平衡及群体结构分析51-53 3 与全国范围栽培大豆群体青籽粒性状相关的SSR标记53-55 4 与南方栽培大豆群体烘干青籽粒品质性状相关的SSR标记55-56 5 讨论56-57
5.1 关联分析的特点和连锁不平衡水平(LD)对关联分析结果的影响56
5.2 关联分析前进行群体结构分析的必要性56-57全文结论与主要创新点57-59 1 全文结论57-58 2 主要创新点58-59参考文献59-65附录65-75致谢75
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番茄SSR遗传连锁图谱的构建及几个主要性状的QTL分析（原版论文）.pdf102页
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沈阳农业大学博士学位论文 番茄SSR分子遗传连锁图谱的构建及几个 主要性状的QTL定位 摘 要 遗传图谱构建是研究番茄性状遗传的重要途径，也是快速获得与目标性
状连锁标记的方法之一。本试验研究了番茄SSR技术中PCR体系的主要成
分对SSR扩增结果的影响。然后，以性状差异显著的栽培番茄自交系‘XF98 esculentum
―7’ Lycopersicon
茄的分子遗传连锁图并定位了几个主要性状。主要结果如下：
1．番茄SSR反应体系的优化 利用番茄材料研究了番茄SSR技术中PCR体系的主要成分对SSR扩增
结果的影响，并比较了采用聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖电泳检测扩增产物多态
性的差异。结果表明：番茄SSR的反应程序为94℃预变性2rain：94℃变性
佳。反应体系中，模板DNA的适宜浓度为20～40ng，适宜的引物浓度为
时聚丙烯酰胺凝胶的分辨率显著高于琼脂糖电泳。
2．番茄SSR遗传连锁图谱的构建 以初始花节位低、每序花数少、单果重大和耐盐性较弱的栽培番茄自交
系‘xF98―7’与初始花节位高、每序花数多、单果重小和耐盐性较强的野生
醋栗番茄杂交配制了F2分离群体。以随机挑选的142个Fz单株为作圈群体，应
用SSR标记构建了番茄的遗传连锁图谱。连锁图总长为879．1cM，包含120
个位点，平均图距为7。33 cM，基本满足QTL定位的要求。每条染色体上的标 5．9
记数为2～19个不等，距离在0．8～20cM之间，平均间距最大的为第6染 摘要
色体，为15．67cM，平均间距最小的为第10染色体，为0．4cM。第4，5，8
染色体可能由于某一部分的标记不能连锁而被打断，各含有2个连锁群。
3．番茄几个产量相关性状妁QTL定位 采用软件QTLMapper／．6对初始花节位、每序花数、单果重进行数量性
状座位 QTL 分析。
正在加载中，请稍后...陆地棉遗传多样性与育种目标性状基因（QTL）的关联分析--《南京农业大学》2009年博士论文
陆地棉遗传多样性与育种目标性状基因（QTL）的关联分析
【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。
【关键词】：
【学位授予单位】：南京农业大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2009【分类号】：S562【目录】：
ABSTRACT9-12
本文所用主要缩略词12-13
第一部分 文献综述13-41
第一章 遗传标记的类型及应用13-25
1 形态标记13
2 染色体标记13-14
3 蛋白质标记14
4 分子标记14-25
4.1 分子标记的种类15-21
4.2 分子标记技术的应用21-25
4.2.1 植物分类学及遗传多样性研究21-22
4.2.2 分子图谱构建和基因克隆22-23
4.2.3 标记辅助选择育种23
4.2.4 品种鉴定23-25
第二章 棉花种质资源概述及遗传多样性研究25-33
1 我国陆地棉品种的引种及遗传变异25-29
1.1 棉花种质资源类别27-28
1.2 棉花品种遗传多样性的研究现状28-29
2 拓宽棉花种质资源多样性的途径29-31
2.1 加强对现有品种多样性的研究和利用29-30
2.2 加强引进种质资源研究30
2.3 多种育种技术综合运用30-31
2.4 合理区域规划和多育种目标引导31
3 遗传多样性研究的意义31-33
第三章 关联分析方法与应用33-39
1 连锁不平衡33-35
1.1 LD的概念33-34
1.2 LD的计算方法34-35
1.3 LD结构研究进展35
2 关联分析的影响因素35-36
3 关联分析的统计方法36-37
4 关联分析的优点37
5 关联分析与数量性状的研究37-39
本研究的目的和意义39-41
第二部分 研究报告41-127
第四章 陆地棉品种遗传多样性研究41-65
1 材料和方法42-50
1.1 实验材料选取42
1.2 材料种植42
1.3 性状调查42-43
1.4 棉花叶片DNA提取43-44
1.5 SSR引物来源44-45
1.6 SSR扩增产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染检测45
1.7 群体分析及数据处理45-50
1.7.1 遗传多样性分析45-46
1.7.2 遗传距离计算和聚类分析46-50
2 结果与分析50-61
2.1 棉花品种表型性状遗传多样性分析50-54
2.1.1 不同棉区品种的遗传差异50-52
2.1.2 不同系谱衍生系的遗传差异52-53
2.1.3 不同选育时期品种的遗传差异53-54
2.2 棉花品种分子标记遗传多样性分析54-57
2.3 棉花品种遗传距离及聚类分析57-61
3 讨论61-65
3.1 遗传多样性分析的途径61
3.2 我国棉花品种的遗传多样性61-62
3.3 我国棉花种质遗传多样性改良途径62-65
第五章 中国棉花品种育种性状的QTL关联分析65-101
1 材料和方法66-67
1.1 实验材料的选取66
1.2 实验材料的种植66
1.3 性状调查66
1.4 连锁不平衡的衡量66
1.5 群体结构分析66-67
1.6 标记位点与QTL的关联分析67
1.7 优异位点及优异等位变异的确认67
2 结果与分析67-98
2.1 陆地棉SSR位点间的连锁不平衡及其衰减67-70
2.2 所选陆地棉品种的群体结构分析70-71
2.3 与棉花农艺性状相关联的SSR标记71-85
2.4 与棉花品质性状相关联的SSR标记85-94
2.5 与FBL定位QTL一致的标记位点94
2.6 棉花农艺及品质性状相关联的SSR标记优异等位变异的发掘94-98
2.6.1 农艺性状优异等位变异的发掘94-97
2.6.2 纤维品质性状优异等位变异的发掘97-98
3 讨论98-101
3.1 SSR位点连锁不平衡与关联作图的关系98-99
3.2 群体结构分析的必要性99-100
3.3 关联分析定位QTL的特点及应用100-101
第六章 陆地棉四交群体QTL定位研究101-117
1 材料和方法101-103
1.1 亲本材料和作图群体构建101-102
1.2 田间种植102
1.3 性状调查102
1.4 群体分析102
1.5 数据处理、图谱构建及OTL定位102-103
2 结果103-113
2.1 亲本间的性状差异和性状在四交分离群体中的变异103
2.2 性状间的相关分析103-106
2.3 陆地棉品种间遗传图谱的构建106
2.3.1 标记的分离类型及多态比例106
2.3.2 陆地棉品种间的遗传图谱106
2.4 QTL定位106-111
2.4.1 农艺性状QTL定位106-108
2.4.2 纤维品质性状QTL定位108
2.4.3 与关联分析检测一致的QTL位点108-111
2.5 单标记分析111-113
3 讨论113-117
3.1 植物分子遗传图谱研究及应用113
3.2 四交群体遗传作图及QTL定位效果113-115
3.3 作图群体对QTL检测的影响115
3.4 四交群体中QTL的显性效应115-117
第七章 四倍体棉开放花蕾ob_2基因的定位117-125
1 材料和方法118-119
1.1 亲本材料118
1.2 群体构建及性状调查118-119
1.3 棉花叶片DNA提取119
1.4 SSR凝胶电泳及银染检测119
1.5 标记分析及数据处理119
2 结果与分析119-122
2.1 表型数据和标记数据的分析119-120
2.2 开放花蕾基因ob_2的定位120-122
3 讨论122-125
3.1 部分同源染色体上的基因定位122
3.2 标记偏分离现象122-123
3.3 开放花蕾基因的利用前景123-125
第八章 全文结论125-127
参考文献127-137
附录137-143
致谢143-145
攻读博士学位期间发表及待发表的论文145
欢迎：、、)
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