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自1988年Paterson等发表第一篇用RFLP连锁图进行番茄QTL定位的论文以来,对动植物育种涉及的许多数量性状,都开展了QTL定位研究.随着DNA分子标记技术和QTL定位方法的发展和完善,QTL定位已成为数量性状遗传研究的重要手段.现在,可用RFLP、AFLP、SSR等多种分子标记技术,将控制数量性状的微效多基因分解为单个孟德尔位点,确定其在染色体上的位置、效应大小以及相互之间作用关系,再利用与主效QTL紧密连锁的DNA分子标记进行辅助选择,以期聚合不同种质资源的有益QTL,改良作物品种的数量性状.然而,许多研究表明,用同一物种的不同作图群体,甚至同一作图群体在不同环境条件下,对同一数量性状进行QTL定位,所得结果重演性不高,QTL位点遍布整个基因组,使得分子标记辅助选择难以实施.我们综合不同研究者分别用12个作图群体构建的RFLP或SSR分子标记连锁图,根据其大多数分子标记所在的染色体节,再按每条染色体在各自连锁图中的相对长度整合在一起,然后将所定位的玉米株高QTL转换成整合图上的相对位置.结果发现,12个作图群体定位的75个玉米株高QTL位点遍布整个染色体组,QTL定位的重演性不高.分析认为,这是数量性状受众多微效多基因控制,以及一个基因一条多肽的必然表现.我们用平均株高分别为190、130和86cm的"S37"、"黄早四"和"478"三个玉米自交系,相互组配F2作图群体及其相应的F2:4家系,形成闭合杂交回路.对每一杂交组合,筛选出多态性较好且服从1∶2∶1理论分布的SSR引物一百对左右,构建遗传连锁图.在四川、陕西、云南3个生态条件下进行随机区组试验,鉴定F2∶4家系株高平均值.然后,用复合区间作图法进行QTL定位,LOD≥2.0,检测三个自交系株高QTL位点的等位差异.结果发现:(1)以"黄早四×478"F2分离群体120个单株为作图群体,构建了含有104个SSR标记的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组10条染色体,图谱总长度1883.8cM,平均间距18.1cM.解释株高表型变异19.13﹪、4.81﹪、5.15﹪、7.08﹪、7.08﹪、7.91﹪和7.27﹪的7个QTL,分别被定位于第3、4、5、6和8染色体上,定名为Ph3-1、Ph4-1、Ph5-1、Ph6-1、Ph6-2、Ph6-3和Ph8-1,基因效应以加性为主,也有显性和部分显性.(2)以"S37×478"F2分离群体120个单株为作图群体,构建了含有93个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组10条染色体,图谱总长度1833.3cM,平均间距19.7cM.解释株高表型变异6.82﹪、18.9﹪、10.4﹪和15.8﹪的4个QTL,分别被定位于第3、7、8和9染色体上,定名为Ph3-2、Ph7-1、Ph8-2和Ph9-2,基因效应以加性为主,也有超显性和部分显性.(3)以"S37×黄早四"F2分离群体119个单株为作图群体,构建了含有87个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组10条染色体,图谱总长度1739cM,平均间距19.9cM.解释株高表型变异14.7﹪、8.1﹪、7.7﹪、8.9﹪、6.4﹪、14.5﹪和33.3﹪的7个QTL,分别被定位于第2、3和9染色体上,定名为Ph2-1、Ph3-3、Ph3-4、Ph3-5、Ph3-6、Ph9-3和Ph9-4,基因效应以显性为主,也有加性和超显性.(4)在不同杂交亲本之间,决定数量性状QTL位点的等位差异、QTL位点的基因效应及其与SSR多态性位点的连锁关系均各不相同,加之SSR多态性分析、环境条件、田间试验误差等方面的影响,由三个作图所定位的株高QTL位点不尽相同.(5)在"黄早四×478"和"S37×478"群体中,均在第3染色体Phi053标记附近检测到显著的株高QTL位点;在"S37×478"和"S37×黄早四"群体中,均在第3染色体mmc0022标记附近检测到显著的株高QTL位点.而且,在"S37×478"群体中,Phi053与mmc0022两个标记紧密连锁,相距仅5.4cM.由此说明,与这两个标记邻近的等位位点上,3个杂交亲本与株高相关的微效多基因各不相同.(6)在"黄早四×478"和"S37×478"群体中,均在第8染色体bnlg2181标记附近检测到显著的株高QTL位点.然而,在"S37×黄早四"群体中,没有在该位点检测出与株高相关的QTL,一方面可能两亲本该等位位点上与株高相关的微效多基因没有差异,另一方面也可能有差异的微效多基因没有与多态性的SSR标记连锁.这情况在第9染色体umc1771标记附近也有发现.