当前位置:主页 > 科技论文 > 基因论文 >

油菜株高QTL定位、整合和候选基因鉴定

发布时间:2018-05-20 00:19

  本文选题:甘蓝型油菜 + 株高 ; 参考:《中国农业科学》2017年17期


【摘要】:【目的】通过对油菜株高进行多环境QTL定位并与已报道的油菜株高QTL和植物株高基因分别进行整合和比对分析,揭示油菜株高的遗传结构和候选基因并为其分子改良提供依据。【方法】以油菜优良品种中双11(测序)和No.73290(重测序)衍生的含184个单株的Bna ZNF2群体为试验材料。首先,对Bna ZNF2群体进行基因型分析,利用Joinmap 4.0软件构建了一张含803个分子标记的高密度遗传图谱。其次,对F2:3和F2:4家系进行连续两年(2010—2011)两点(武汉和西宁)田间试验和表型鉴定。然后,利用Bna ZNF2群体的基因型数据和F2:3以及F2:4家系的株高表型数据,采用Win QTLCart 2.5软件的复合区间作图法进行QTL检测。最后,利用元分析的方法采用Bio Mercator软件对不同环境中检测到的株高QTL进行整合。【结果】对两年两点环境下分别检测到的株高QTL进行整合总共得到5个株高QTL的位点:q PH.A2-1、q PH.A2-2、q PH.C2-1、q PH.C3-1和q PH.C3-2,分布于A2、C2和C3染色体上,解释2.6%—55.6%的表型方差。其中,q PH.A2-1和q PH.A2-2只在武汉检测到,而q PH.C2-1、q PH.C3-1和q PH.C3-2只在西宁检测到。位于C2连锁群的主效QTL-q PH.C2-1只在西宁被重复检测到,而且LOD值、加性效应和贡献率(分别为23.4、-16.0和55.6%)均高于前人报道,是目前发现的效应最大的一个油菜株高QTL。基于油菜基因组物理图谱对本研究和已报道的油菜株高QTL和植物株高基因分别进行整合和比对分析,获得了一个由183个QTL和287个候选基因组成的相对完整的油菜株高遗传结构图。其中,有18个株高QTL簇能在不同研究中被共同检测到,分布在A1、A2、A3、A6、A7、A9、C6和C7染色体上。另外,本研究定位到的5个油菜株高QTL的物理位置和已报道的油菜株高QTL均不重叠,因而是新的株高QTL位点。其中,q PH.A2-2、q PH.C3-1和q PH.C3-2物理区间内总共找到了15个株高同源基因,而11个在2个亲本中存在序列变异,被选作候选基因进行进一步研究。【结论】QTL定位和整合获得5个油菜株高QTL,均为首次报道而且都只在武汉或西宁被检测到。其中位于C2连锁群的主效QTL效应值超过以往报道,表现出极强的QTL与环境的互作。通过与已报道的油菜株高QTL和植物株高基因分别进行整合和比对分析,较为全面地揭示了油菜株高的遗传结构和候选基因,生物信息学分析还鉴定到11个位于本研究定位到的3个株高QTL区间内的候选基因。
[Abstract]:[objective] to analyze rapeseed plant height by multi-environment QTL mapping and integration with reported QTL and plant height genes in rapeseed (Brassica napus L.). The genetic structure and candidate genes of rapeseed plant height were revealed and the basis for its molecular improvement was provided. [methods] the Bna ZNF2 population containing 184 individual plants derived from superior rapeseed varieties Zhongshuang 11 (sequencing) and No.73290 (re-sequencing) was used as experimental material. Firstly, the genotypes of Bna ZNF2 population were analyzed and a high-density genetic map containing 803 molecular markers was constructed by using Joinmap 4.0 software. Secondly, the field trials and phenotypic identification of F2: 3 and F2: 4 families were carried out for two consecutive years (Wuhan and Xining). Then, the genotypic data of Bna ZNF2 population and the phenotypic data of plant height of F2: 3 and F2: 4 families were used to detect QTL using the compound interval mapping method of Win QTLCart 2.5 software. Finally, Using meta-analysis method, Bio Mercator software was used to integrate the QTL of plant height detected in different environments. [results] five QTL loci of plant height QTL were obtained by integrating the QTL of plant height detected in two years and two years respectively. A total of 5 loci of QTL with height of plant were obtained. PH.A2-1 / Q PH.A2-2 / Q PH.C2-1Q PH.C3-1 and Q PH.C3-2, distributed on chromosomes A _ 2C _ 2 and C _ 3, Explain 2.6- 55.6% of phenotypic variance. Q PH.A2-1 and Q PH.A2-2 were detected only in Wuhan, while Q PH.C2-1 PH.C3-1 and Q PH.C3-2 were detected only in Xining. The main effect QTL-q PH.C2-1 located in C2 linkage group was only repeatedly detected in Xining, and the LOD value, additive effect and contribution rate (23.4mg-16.0 and 55.6) were higher than those reported by previous reports. So far, it was the largest effect found in rapeseed plant height QTL. Based on the physical map of rapeseed genome, QTL and plant height genes of rape were integrated and compared, respectively. A complete genetic map of rapeseed plant height consisting of 183 QTL and 287 candidate genes was obtained. Among them, 18 plant height QTL clusters could be detected in different studies, and were distributed on the chromosomes A1, A2A2A2A3, A6, A7, A9, C6 and C7. In addition, there was no overlap between the physical location of QTL and the reported QTL of rape plant height, so it was a new QTL locus of rapeseed height. A total of 15 high homologous genes were found in the physical range of Q PH.A2-2Q PH.C3-1 and Q PH.C3-2, while 11 of them had sequence variations in 2 parents. [conclusion] five rapeseed plant height QTLs were obtained by QTL mapping and integration, all of which were reported for the first time and were only detected in Wuhan or Xining. The dominant QTL effect in C2 linkage group is higher than that in previous reports, showing a strong interaction between QTL and environment. The genetic structure and candidate genes of rape plant height were revealed by integrating and comparing with the reported genes of rape plant height QTL and plant height, respectively. Bioinformatics analysis also identified 11 candidate genes located in the QTL region of 3 plants located in this study.
【作者单位】: 中国农业科学院油料作物研究所;浠水县农业局油料作物推广站;
【基金】:基金项目:国家油菜产业技术体系(CARS-13) 中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2013-OCRI) 国家公益性科研院所基本科研业务费(1610172017001) 湖北农业科技创新中心
【分类号】:S565.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐海风;窦秉德;侯北伟;朱晓滨;杨晋彬;;小麦雌性育性双向极端群体QTL定位策略初探[J];淮阴师范学院学报(自然科学版);2009年01期

2 田翠;张涛;蒋开锋;杨莉;郑家奎;;水稻QTL定位研究进展[J];基因组学与应用生物学;2009年03期

3 苏成付;邱新棉;李付振;;棉花QTL定位原理、方法和研究进展[J];中国棉花;2012年08期

4 刘宾;赵亮;张坤普;朱占玲;田宾;田纪春;;小麦株高发育动态QTL定位[J];中国农业科学;2010年22期

5 任永哲;徐艳花;白娇娇;王文静;张庆琛;马原松;裴冬丽;;调控小麦株高的QTL定位[J];种子;2014年03期

6 杨晓军;路明;张世煌;周芳;曲延英;谢传晓;;玉米株高和穗位高的QTL定位[J];遗传;2008年11期

7 章珍;翟洪翠;王华忠;;小麦株高性状的QTL定位分析[J];天津师范大学学报(自然科学版);2011年02期

8 郝转芳;李新海;张世煌;;玉米耐旱QTL定位研究进展[J];玉米科学;2007年02期

9 林冬枝;张永娟;张俊芝;罗利军;董彦君;;水稻苗期生长对缺磷响应的QTL定位(英文)[J];基因组学与应用生物学;2010年01期

10 张国宏;杨德龙;栗孟飞;李兴茂;倪胜利;幸华;;小麦株高发育动态QTL定位及其与水分环境互作遗传分析[J];农业生物技术学报;2012年09期

相关会议论文 前10条

1 梁正伟;王志春;林鸿宣;矢野昌裕;;水稻耐碱性QTL定位分析[A];2005年全国植物逆境生理与分子生物学研讨会论文摘要汇编[C];2005年

2 王晓明;蒋锋;刘鹏飞;张姿丽;陈青春;;甜玉米主要农艺性状的QTL定位研究[A];2012年全国玉米遗传育种学术研讨会暨新品种展示观摩会论文及摘要集[C];2012年

3 万建林;;水稻耐亚铁毒的QTL定位及遗传分析[A];湖北省遗传学会、江西省遗传学会2006年学术年会暨学术讨论会论文摘要集[C];2006年

4 冯跃;曹立勇;吴伟明;沈希宏;占小登;翟荣荣;王汝慈;陈代波;程式华;;水稻苗期耐低氮胁迫的QTL定位[A];2009年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2009年

5 景蕊莲;杨德龙;昌小平;;小麦几个抗旱相关生理性状的QTL定位分析[A];2006年中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年

6 刘文欣;;玉米多分离群体的QTL定位方法及其在育种中的应用[A];2012年全国玉米遗传育种学术研讨会暨新品种展示观摩会论文及摘要集[C];2012年

7 岳兵;薛为亚;邢永忠;靳德明;张启发;;水稻后期抗旱性QTL定位[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年

8 吴海滨;张淑玲;赵德刚;李迪;;水稻主要农艺性状的QTL定位及一个极度偏分离分子标记的分析[A];海南生物技术研究与发展研讨会论文集[C];2006年

9 李绍波;章志宏;段世华;李绍清;付彬英;李阳生;朱英国;;水稻红莲型细胞质雄性不育恢复性的QTL定位[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年

10 陈美霞;祁建民;危成林;谢增荣;林培清;兰涛;;红麻6个重要农艺性状的QTL定位[A];北方遗传资源的保护与利用研讨会论文汇编[C];2010年

相关博士学位论文 前10条

1 崔阔澍;彩色马铃薯高密度分子遗传连锁图谱构建及花青素等重要性状QTL定位[D];内蒙古农业大学;2015年

2 张永虎;向日葵高密度遗传连锁图谱构建及抗旱相关农艺性状QTL定位[D];内蒙古农业大学;2014年

3 刘立盘;大麦旗叶重要性状的QTL定位[D];华中农业大学;2015年

4 布素红;多亲本群体QTL定位和优异杂交组合预测[D];南京农业大学;2015年

5 杨聪;玉米穗行数及其相关性状的遗传分析及QTL定位[D];四川农业大学;2015年

6 柳海东;春性甘蓝型油菜遗传连锁图谱构建及开花时间的QTL定位分析[D];青海大学;2015年

7 陈志德;水稻不同品种耐镉性鉴定及耐镉胁迫相关性状的QTL定位[D];南京农业大学;2010年

8 刘丽华;罗汉果遗传图谱构建及农艺性状QTL定位[D];北京协和医学院;2010年

9 毛双林;小麦重要性状QTL元分析及光合功能与耐湿性QTL定位[D];四川农业大学;2010年

10 赵明辉;二倍体马铃薯的耐盐碱性及耐盐形态性状的QTL定位[D];东北农业大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 阴涛;甘蓝型油菜株高和角果长及其相关性状QTL定位[D];西南大学;2015年

2 尹增奇;玉米籽粒构型和叶片锌铁铜锰含量的QTL定位及相关分析[D];河北农业大学;2015年

3 凡迪;小麦植酸含量的QTL定位及其相关分析[D];贵州大学;2015年

4 赵卜;小麦温敏雄性不育系BNS恢复系9833恢复基因的遗传分析及QTL定位[D];西北农林科技大学;2015年

5 丁娟;甘蓝型油菜苗期耐盐生理及相关基因的QTL定位[D];西北农林科技大学;2015年

6 叶亚琼;小麦株高和千粒重QTL定位及其元分析[D];甘肃农业大学;2015年

7 刘靖;小麦抗倒伏相关茎秆性状的QTL定位[D];南京农业大学;2012年

8 金岩;甘蓝型油菜耐淹性状的遗传和QTL定位[D];南京农业大学;2014年

9 李冬梅;饲草型小黑麦的遗传图谱构建及草产量和抗锈病相关基因的QTL定位[D];甘肃农业大学;2016年

10 胡雅君;小麦花后不同器官WSC积累转运相关性状QTL定位及元分析[D];甘肃农业大学;2016年



本文编号:1912349

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/1912349.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ec97d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com