[發(fā)明專利]一種構(gòu)建QTL定位的連鎖F2群體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610074159.7
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105706909B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚文華;番興明;黃云霄;畢亞琪;羅黎明
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所53113
• 代理人: 康珉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于現(xiàn)代生物科學(xué)研究的技術(shù)領(lǐng)域，涉及分子遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)等多個研究領(lǐng)域，QTL(quantitative trait locus；數(shù)量性狀位點)的定位精度往往受到諸如作圖群體類型與大小、實驗設(shè)計的科學(xué)性、實驗數(shù)據(jù)的可靠程度、不同QTL分析方法的特性等許多因素的影響。

背景技術(shù)

作物重要農(nóng)藝性狀大多受多基因控制，基因間存在復(fù)雜的相互作用，而且基因的表達(dá)也受到環(huán)境互作的影響。因此，準(zhǔn)確定位一個控制數(shù)量性狀的基因在基因組中的位置(QTL定位)，對研究作物遺傳機(jī)理和雜種優(yōu)勢的具有重大意義。

QTL定位就是通過分析整個染色體組的DNA分子標(biāo)記和數(shù)量性狀表型值的關(guān)系，采用類似單基因定位的方法將QTL定位在遺傳圖譜上，確定QTL與遺傳標(biāo)記間的距離(以重組率表示)，并估計其遺傳效應(yīng)。目前，QTL定位主要是以標(biāo)記基因型為依據(jù)對分離群體進(jìn)行分組，通過比較不同基因型間目標(biāo)性狀的差異顯著性，來推斷影響該性狀的基因與標(biāo)記位點的連鎖關(guān)系。QTL定位的主要步驟包括：(1)定位群體的構(gòu)建；(2)分子標(biāo)記遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建；(3)適當(dāng)?shù)腝TL定位方法。

1QTL定位作圖群體構(gòu)建

QTL定位關(guān)鍵取決于作圖群體。目前，構(gòu)建QTL定位作圖群體，研究者經(jīng)常采用的群體大多可分為三類：1)臨時性定位群體(F₂群體、F_2:3群體、BC群體等)；2)永久性群體(NIL群體、DH群體、RIL群體等)；3)永久F₂群體。

1.1F₂群體或其衍生的F_2:3群體

F₂群體:幾群體是由雜種Fl自交(或姊妹交)產(chǎn)生的群體。F₂群體配制方便，周期短。在所有的作圖群體中，F(xiàn)2群體提供的信息最豐富，可用于估計加性基因效應(yīng)、顯性基因效應(yīng)和上位性效應(yīng)。但F₂群體是一種臨時性群體，每種基因型都只有一個個體，所以無法對數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行評判。雖然可采用幾代單株衍生的后代家系(如F_2:3家系)來進(jìn)行QTL分析；但需要適量大小的家系， 有時會出現(xiàn)取樣誤差(徐云碧等,分子數(shù)量遺傳學(xué)，北京，中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1994，86-88)。此外，因多一代自交導(dǎo)致的雜合性下降會不同程度地降低QTL作圖精度。Li等(Analyzing quantitative trait loci for yield using a vegetatively replieated F₂population from across between the parents of an elite rice hybrid，Theor Appl Genet，2000，101:248-254)曾用F₂的再生植株來延續(xù)F2群體，但由于再生能力的逐年下降無法解決長久保存的問題，況且個體之間再生特性的差異也會影響群體的質(zhì)量。

1.2BC群體

BC群體即回交群體(Backcross,BC)是利用F₂代株系和親本回交獲得，與F₂群體一樣，不需要太長時間可建立一個回交系群體，但BC群體所提供的材料也是有限的，只能使用一代，重信息量比F₂群體少。F₂及回交群體由于其個體自交所得到的后代將出現(xiàn)分離，不能永久保存。這些群體很難甚至不可能保證部分QTL作圖所需的不同地點及不同時間的試用，其進(jìn)行遺傳作圖和定位受到限制。

1.3NIL群體

NIL群體即近等基因系(Near isogenic lines)。是由F₁或雜交后代與輪回親本連續(xù)回交，直到后代品系除目標(biāo)基因的染色體片段外，其余片段與輪回親本幾乎相同的群體，即只有少數(shù)幾個或一個區(qū)間彼此存在差異。NIL的基本特征是整個染色體分區(qū)間完全相同。近等基因系實際上的遺傳背景下，將多個QTL分解成單個孟德爾因子，將數(shù)量性狀轉(zhuǎn)化為質(zhì)量而可以進(jìn)行精細(xì)的基因定位和圖譜克隆(Yano et al.,Identification of quantitative trait loci controlling heading date in rice using a high-density linkage map,Theor Appl Genet，1997，95:1025-1032)。

1.4DH群體