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利用关联分析和连锁分析鉴定与大豆生育期和分枝数有关的qtl位点【字数:6742】

2024-02-25 14:27编辑: www.jxszl.com景先生毕设
大豆是一种重要的粮油兼用作物,其产量较低,提高大豆产量在育种工作中具有重要意义。大豆产量相关性状包括了株型性状(分枝数、株高),生育期性状,产量构成因子性状(百粒重)等,因此对大豆生育期和分枝数的研究具有重要价值。生育期和分枝数是一类数量性状,利用关联分析和连锁分析对这两个性状进行染色体定位是有效的方法。为了挖掘生育期和分枝数性状的功能位点,从中筛选优异的等位基因和优良的种质资源,本试验通过利用栽培大豆自然群体对大豆生育期和分枝数性状进行全基因组关联分析,得到了与生育期显著相关的SNP位点1个;利用重组自交系群体对大豆生育期和分枝数性状进行连锁分析获得了与生育期显著相关的QTL位点14个,与分枝数显著相关的QTL位点8个。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料和方法 2
1.1 连锁分析材料与方法 2
1.1.1 试验材料 2
1.1.2 试验设计 2
1.1.3 统计分析 2
1.2 关联分析材料与方法 3
1.2.1 试验材料 3
1.2.2 试验设计 3
1.2.3 统计分析 3
2 结果与分析 3
2.1 连锁分析结果 3
2.1.1 表型数据分析 3
2.1.2 采用复合区间作图法检测大豆生育期和分枝数的QTL 4
2.2 关联分析结果 5
2.2.1 表型数据分析 5
2.2.2 基于多位点混合线性模型(MLMM,PCA+K)利用GAPIT软件获得与生育期和开花期性状相关的SNP位点 6
3 讨论 7
3.1 连锁分析 7
3.2 关联分析 8
3.3 连锁分析和关联分析结合分析 8
致谢 8
参考文献 9
利用关联分析和连锁分析鉴定与大豆生育期和分枝数有关的QTL
引言
大豆[Glycine max (Linn.) Merr.]起源于 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
中国,是世界重要的粮油作物之一[1]。我国人民的生活水平不断提高,我国大豆产量已经远不能满足国内需求,因此大豆的进口量不断增加,到2017年为止进口量共计9553万吨,我国对大豆进口依存度达85%以上[2]。大豆的单产较低,产量的提升有着很大的空间,在育种工作中提高大豆产量具有重要的意义[3]。
大豆产量的相关性状包括了生育期、株型性状、籽粒大小性状和产量构成因子性状。分枝数是一种与产量相关的重要的大豆株型性状,通过分枝的分布和数量影响植株的倒伏性和光的利用率影响产量的[4]。近年,不同的研究学者利用不同的方法和不同的群体对大豆分枝数相关的QTL位点进行了定位研究试验。何冉等[5]利用F2:5选出的剩余杂合系群体和F2:4分离群体在连锁群C1的Satt399标记附近定位到1个能稳定遗传的与分枝数相关的QTL;Nelson [6]通过构建多分枝和寡分枝大豆的F2群体,对其进行遗传研究分析,发现大豆的分枝数由两个显性等位基因控制,并且这两个基因Br1和Br2相互独立;陈庆山等[7]通过利用东农594和美国Charleston品种构建F2:10代重组自交系群体,定位到7个与分枝数有关的QTL,这些位点分别分布在不同的连锁群上。
全生育期也是影响大豆产量的一个重要影响因素,对大豆全生育期的相关基因定位具有重要的意义。宁海龙[8]等利用单标记分析的方法对160个株系的重组自交系的生育期进行QTL定位,结果显示有13个可延长生育期的等位基因型,能缩短生育期的等位基因型也有13个,其中3个QTL位点Satt125、Satt307和Satt199能够在2个环境中重复检测到,Satt199的等位基因的遗传效应和遗传率在两个环境中差异较小,说明环境条件对其影响较小,该标记可用于大豆的分子设计育种。因此,对大豆株型性状分枝数和生育期的研究具有重要理论价值。
在大豆育种中,数量性状的改良是工作中的难点,传统育种方法在改良数量性状时效率不高,但是分子标记辅助选择育种作为一种数量性状改良的辅助手段,对大豆育种效率的提高具有重要的作用[9]。关联分析和连锁分析是研究数量性状重要的研究方法,简单的测量分离比不能得到有效的结果。DNA分子标记与QTL紧密连锁,借助标记同时结合表型鉴定和群体连锁遗传图谱,定位与大豆生育期及分枝数性状有关的QTL位点,该位点可为应用分子标记辅助选择育种提高大豆产量奠定基础。近年来,随着模式植物全基因组测序的完成,植物基因组学对基因的研究已经逐渐出现由简单质量性状转移到复杂的数量性状的趋势,尤其是大量SNP标记的开发,以及因为生物信息学的迅猛发展,用关联分析的方法挖掘植物的数量性状基因已经成为目前国际植物基因组学研究的热点之一[10]。结合连锁分析和关联分析的结果能有效检测到紧密连锁的分子标记并进行候选基因的初步筛选。
大豆生育期性状等产量性状是一类受多基因调控的复杂的数量性状,对大豆产量相关性状进行关联分析和连锁分析进而进行大豆产量相关性状新基因和功能标记的挖掘鉴定,这对豆类新品种培育及分子育种具有重要应用前景。本研究中利用重组自交系RIL群体进行基因组连锁分析和栽培大豆自然群体进行关联分析的方法获得与大豆生育期和分枝数性状相关的标记位点。本研究在获得生育期和分枝数的表型数据后,利用大豆的重组自交系群体(科丰1号×南农11382)获得表型数据后,采用加性QTL分析方法对其进行连锁分析,得到与生育期和分枝数性状显著相关的QTL位点;同时利用覆盖全基因组的208715个SNP标记,基于多位点混合线性模型(MLMM,PCA+K)用GAPIT软件对栽培大豆群体的219份材料的分枝数和生育期的表型数据进行全基因组关联分析(GWAS),以P≤4.82*106决定标记与这两个性状间是否存在显著关联,获得与生育期和分枝数性状相关的SNP位点,结合关联分析和连锁分析的结果最终获得与大豆生育期和分枝数性状紧密连锁的分子标记。
1 材料与方法

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