（作物遗传育种专业论文）水稻群体遗传结构与选择导入系QTL发掘研究.pdf

摘要 为了解决传统q t l 定位币i 作物种质资源利川中存在的问题，黎忠康提 【j ：乖u ) t - j 生j ：j 。为种十i j f 的当家品种( 系) 作为轮同亲本培育高代同交群体，将目标性状的表刑选择与a b q t l 相结合 通过分子标记跟踪供体基冈的流向，获得定向选抒所导致的等位基冈频率变化信息，进而定化| j 标性状q t l 。但不同轮同亲本与供体资源材料之间的遗传多样性利亲缘关系远近不一、各单位构 建的原始同交群体的遗传结构不尽一致，这些必将对目标性状选择效率及其遗传搭1 i 效j , ；zj ：i - 影 响，进而影响剑基丁遗传搭车理论的选择同交导入系的q t l 发捌精度平效率。本研究纯对4 i i i d 来源的5 5 份水稻材料遗传多样性剃亲缘关系研究的荩础f ：，选择乍， ：j ：j 、为鹰川的优良籼j 叫恢 复性蜀恢5 2 7 、明恢8 6 为轮同亲本，以2 0 0 4 、i r a t 3 5 2 、m i l a g r o s e 为供体亲本昴阳轮变， 轮白交得剑6 个b c 2 f 2 代随机群体，进行目标性状鉴定雨1 分子标记基习7 弘分析。通过i j 原始群体 的q t l 比较作图，明确群体遗传结构对目标性状选择导入系q t l 的精度币效率影响。获得的i - 要研究成果如- 卜： 1 选取5 3 个s s r 标记，分析了5 5 份参试水稻种质的遗传多样性和亲缘关系，以j f l j 为选随! 组合与改良亲本提供参考。本试验共检测剑2 6 7 个等何变异，平均每个侮点臀佗变异数为5 0 4 个，变化范同为4 7 个：5 3 个s s r 标记的多样性指数( p i c ) 平均为0 6 2 4 ，变化范i = ；1 地o 2 8 7 0 7 8 6 ， 5 5 份不同材料人体上可分为籼稻平粳稻两人类，各品种间遗传相似性系数住0 5 8 8 0 9 9 6 之川。 明恢8 6 与5 3 份供体亲本问的相似性系数为0 6 5 5 - - 0 8 5 0 ，蜀恢5 2 7 与5 3 份供体亲本f h j 的村f 似r 系数为0 6 4 0 - - 0 8 7 3 。试验结果表明检测s s r 多态性是研究水稻- 铺种之问遗传芳片的尚效、准确 的手段之一，为高代同交导入群体的有利基冈发捌平利川提供了有i ；的参考。 2 蜀恢5 2 7 背景和明恢8 6 背景的群体分别检测剑1 4 个币i | 1 6 个偏分离热j j 、i i 域。除l 州玖8 6 背景群体在第2 平4 号染色体上比盏j 恢5 2 7 背景群体多枪测剑两个偏分离热一i i x 域，以及第5 利 1 2 染色体检测剑的偏分离区域相筹较人外，两个遗传背景卜检测剑f 门余偏分离热j _ ix ：域 “业i i 叠，且其中人部分偏分离标记位点均偏向丁：供体亲本或力 合基叫掣。多数偏分离f 讧_ j 仃亿眦r 体 选择基冈或育性相关基冈。在6 个b c 2 f 2 群体的第9 号染色体4 5 6 - 9 9 4 c m 区域定何j ，个新的 偏分离热点区域，基冈型均偏向供体亲本或杂合体。该区域也没有存红配f 体基闪硐i 杂种f if r 坫 冈的报道。 3 通过原始群体的干粒重选取表删最优的与最筹的植株各2 0 株，绀建成3 种选抒川交导入系 群体川p 2 0 ，l o w 2 0 和戏向选抒群体( 4 0 株) 。川单向方莠分析平i - ：方检验对选择交! ，入 系群体进= i ：z t q t l 定位，f 与原始群体的q t l 定侮结果进行了比较分析。其巾譬方柃验j j 】q w c 分刖 以b c 2 f 2 理论分离比利b c 2 f 2 原始群体的实际分离比( 校止i - ：方检验) 为参照进 j - 运算。k 力枪验 对选抒同交导入系群体进行的q t l 定位表明，州原始群体分离比校i i ：后的则叼! 分离比进ij k 办榆 验所检n n q t l 精度利效率要远高：校止前，冈为校l i ：前人多数响心化t i 址j ：偏分离所。| 起。与原始群体单向方筹分析的检测结果比较分析艟订，i - ：方榆验对币，选择l 洋体( j 州- j 或负) q t l 定能的精度与效率高丁舣向选择群体。仉是单f u 办蓐分析对舣f u 选扦i f f 体( f j q t l 定化的柑嫂 与效率高_ j ：单向选抒群体( 正向或负向) 。 关键词：水稻，q t l 定位，遗传多样性，偏分离，配f 体基闪，原始几i 交群体，选择导入系 ab s t r a c t i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e m so ft r a d i t i o n a lq t lm a p p i n ga n dc r o pg e r m p l a s ma p p l i c a t i o n ， z h i k a n gl ip r o p o s e dt h a te l i t ew i d e l yg r o w nv a r i e t i e sa sr e c u r r e n tp a r e n t sw e r eu s e df o rd e v e l o p i n g a d v a n c e db a c k c r o s sp o p u l a t i o n st oc o m b i n ep h e n o t y p es e l e c t i o nw i t ha b q t l ，w h i c hc a nt r a c ed o n o r a l l e l ef l o w i n gb ym o l e c u l a rm a r k e r s ，g a i nt h ec h a n g eo fa l l e l i cf r e q u e n c yd u et od i r e c t i o n a ls e l e c t i o n a n di d e n t i f yq t lu n d e r l y i n gt a r g e tt r a i t s h o w e v e r t h eg e n e t i cd i v e r s i t ya n dr e l a t i o n s h i pb e t w e e n r e c u r r e n tp a r e n t sa n dd o n o r sf r o mg e r m p l a s ms h o w e dh u g ed i f f e r e n c e s t h eg e n e t i cs t r u c t u r eo fo r i g i n a l b a c k c r o s sp o p u l a t i o n sd e v e l o p e db yv a r i o u si n s t i t u t e su s u a l l yd i f f e r e d a l lo ft h e s em a yi n f l u e n c et h e s e l e c t i o ng a i na n dg e n e t i ce f f e c t so fh i t c h h i k i n ga n df u r t h e r l yi n f l u e n c et h ep r e c i s i o na n dp o w e ro fq t l m a p p i n go fs e l e c t e di n t r o g r e s s e dl i n e s ( i l s ) b a s e d o nt h eh i t c h h i k i n gt h e o r y a c c o r d i n gt ot h e i n f o r m a t i o no ft h eg e n e t i cd i v e r s i t ya n dr e l a t i o n s h i pb e t w e e n5 5r i c ev a r i e t i e s ( a c c e s s i o n s ) ，s h u h u i5 2 7 a n dm i n g h u i8 6 ，w i d e l yu s e de l i t ei n d i c ar e s t o r e r s ，w e r ea p p l i e da sr e c u r r e n tp a r e n t s ，2 0 0 4 i r a i 3 5 2 a n dm i l a g r o s ea sd o n o r sf o rd e v e l o p i n gs i xr a n d o mb c 2 f 2p o p u l a t i o n s t h ee v a l u a t i n go nt a r g e tt r a i t s a n dg e n o t y p i n gb ym o l e c u l a rm a r k e r sw e r ec a 盯i e do u ti nt h ed e v e l o p e dp o p u l a t i o n s t h ei n f l u e n c eo f g e n e t i cs t r u c t u r eo fo r i g i n a lp o p u l a t i o n so nt h ep r e c i s i o na n dp o w e ro fq t li d e n t i f i c a t i o ni n s e l e c t e d i l sc o u l db ec l a r i f i e db yc o m p a r a t i v eq t lm a p p i n go nt a r g e tt r a i t sw i t hb o t ho r i g i n a lp o p u l a t i o n sa n d s e l e c t e di l s t h em a i nr e s u l t sg a i n e dw e r ea sf o i l o w s ： 1 at o t a lo f 5 3s s rm a r k e r sw e r eu s e dt oa n a l y z et h eg e n e t i cd i v e r s i t ya n dr e l a t i o n s h i pa m o n g5 5 r i c eg e r m p l a s m sf o rm a k i n gr e f e r e n c et oc r o s sc o m b i n a t i o n sa n di m p r o v e m e n to fp a r e n t s i np r e s e n t s t u d y , 2 6 7a l l e l i cv a r i a t i o n sw e r ed e t e c t e d ，a n dt h ea v e r a g ea l l e l i cv a r i a t i o no f5 3l o c i i s5 0 4 r a n g e d f r o m4t o7 t h ea v e r a g ep o l y m o r p h i s mi n d e xc o n t e n t ( p i c ) o fs s rm a r k e r si s0 6 2 4 ，r a n g e df r o m 0 2 8 7t oo 7 8 6 a l lg e r m p l a s m sc o u l d b ed i v i d e di n t oi n d i c aa n dj a p o n i c ar i c e s ，t h eg e n e t i c c o m p a r a b i l i t yc o e f f i c i e n tb e t w e e nt h e mv a r i e df r o m0 5 8 8t o0 9 9 6 t h ec o m p a r a b i l i t yc o e f f i c i e n t b e t w e e nm i n g h u i8 6a n d5 3d o n o r si sf r o m0 6 5 5t o0 8 5 0 i ti sf r o mo 6 4 0t o0 8 7 3b e t w e e ns h u h u i 5 2 7a n dt h ed o n o r s t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a td e t e c t i o no fs s rp o l y m o r p h i s m sw a so n eo ft h em o s t e f f i c i e n ta n da c c u r a t em e a s u r e st os t u d yt h eg e n e t i cd i f f e r e n c e sa m o n gr i c ev a r i e t i e s ，w h i c hw a sh c l p l u l t ot h ed i s c o v e r yo ff a v o r a b l eg e n e sa n dt h e i ru t i l i z a t i o ni na d v a n c e d b a c k c r o s si n t r o g r e s s i o n p o p u l a t i o n s 2 at o t a lo f14a n di6s e g r e g a t i o nd i s t o r t i o nh o tr e g i o n s ( s d r ) w e r ed e t e c t e di nt h e s i x p o p u l a t i o n su n d e rs h u h u i5 2 7a n dm i n g h u i8 6b a c k g r o u n dr e s p e c t i v e l y an dt w om o r es d r sw e r e f o u n do nc h r o m o s o m e2a n d4i nt h ep o p u l a t i o n so fm i n g h u i8 6b a c k g r o u n d m o s to fs d r sw e r e h i g h l yo v e r l a p p e db e t w e e nt w og e n e t i cb a c k g r o u n d sa n dd e v i a t e dt o e i t h e rd o n o rh o m o z y g o t e so r h e t e r o z y g o t e se x c e p tt h o s eo nc h r o m o s o m e5a n d1 2 i tw a sb e l i e v e dt h a ts e g r e g a t i o nd i s t o r t i o nu s u a l l y a r o s ew i t hg a m e t i cs e l e c t i o ng e n e so rs t e r i l i t yg e n e s an o v e ls d ro nt h er e g i o nb e t w e e n4 5 6 9 9 4c m o fc h r o m o s o m e9w a si d e n t i f i e di na l lo ft h e s i xb c 2 f 2p o p u l a t i o n s ，w h i c hr e s u l t e di ng e n o t y p i c d e v i a t i o nt od o n o rh o m o z y g o t e so rh e t e r o z y g o t e s n og a m e t i cs e l e c t i o ng e n eo rs t e r i l i t yg e n ea r o u n d t h i sr e g i o nw a sd o c u m e n t e d 3 a c c o r d i n gt o10 0 0 一g r a i nw e i g h to fo r i g i n a lp o p u l a t i o n s ，t h eb e s to rt h ew o r s t2 0p l a n t sw e r e s e l e c t e dt oc o n s t r u c t3s e t so fs e l e c t e di n t r o g r e s s e ds u b p o p u l a t i o n s - - - ，t o p 2 0 ，l o w 2 0a n d b i d i r e c t i o n a ls e l e c t i v ep o p u l a t i o n s ( 4 0p l a n t s ) o n e w a ya n o v aa n dc h i - s q u a r et e s tw e r eu s e dt om a p q t lb ys e l e c t e di l sw h i c hw e r ec o m p a r e dw i t ht h eq t l sd e t e c t e db yt h eo r i g i n a lp o p u l a t i o n s 7 l w o e x p e c t e dv a l u e sw e r eu s e d i nc h i s q u a r et e s ta c c o r d i n gt ot h et h e o r i c a ls e g r e g a t i o nr a t i oi nb c 2 t ? 1 p o p u l a t i o n sa n dp r a c t i c a ls e g r e g a t i o nr a t i o ( c o r r e c t e d ) g a i n e di n t h eo r i g i n a lb c 2 f 2p o p u l a t i o n s t h e r e s u l t so fc h i s u q a r et e s ti n d i c a t e dt h a tt h ep r e c i s i o na n dp o w e ro fq t ld e t e c t i o nw e r em u c hh i g h e r u s i n gt h ee x p e c t e ds e g r e g a t i o nr a t i oa f t e rc o r r e c t i o nt h a nb e f o r ec o r r e c t i o n ，f o rq t l sd e t e c t e du s i n gt h e u n c o r r e c t e de x p e c t e ds e g r e g a t i o nr a t i ow e r eu s u a l l yc a u s e db ys e g r e g a t i o nd i s t o r t i o n c o m p a r a t i v e m a p p i n gb e t w e e ns e l e c t e di l sa n do r i g i n a lp o p u l a t i o n ss h o w e dt h a tt h ep r e c i s i o na n dp o w e ro fq t l d e t e c t i o n sb yc h i s q u a r et e s tw e r em u c hh i g h e ri ni l ss u b p o p u l a t i o n sd e r i v e df r o ms i n g l ed i r e c t i o n a l s e l e c t i o n ( p o s i t i v eo rn e g a t i v e ) t h a ni l ss u b p o p u l a t i o n sd e r i v e df r o mb i d i r e c t i o n a ls e l e c t i o n h o w e v e r o n e w a ya n o v ah a dm u c hh i g h e rp r e c i s i o na n dp o w e ro f q t ld e t e c t i o ni ni l ss u b p o p u l a t i o n sd e r i v e d f r o mb i d i r e c t i o n a ls e l e c t i o nt h a ni l ss u b p o p u l a t i o n sd e r i v e df r o ms i n g l ed i r e c t i o n a ls e l e c t i o n ( p o s i t i v e o rn e g a t i v e ) k e yw o r d s ：r i c e ，q t lm a p p i n g ，g e n e t i cd i v e r s i t y ，s e g r e g a t i o nd i s t o r t i o n ，g a m e t o p h y t eg e n e ，o r i g i n a b a c k c r o s sp o p u l a t i o n ，s e l e c t e di n t r o g r e s s e dl i n e s 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导f 进j j ：的研究i ：作及收得f 门i i ：j f 究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人l 绛发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教厶机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的仟何贡献均已在论文i 十l 作了 明确的说明并表示了谢意。 研究尘签名：旌主牌季 时间：知留年y jr 阿 关于论文使用授权的声明 本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即： t - ，h 农、i k 科 学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，- 叮以采川影e | j 、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用f i 同方式红小 同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 论文作者签名：彳皇l 主牌季爵问：2 朋矿年 勒虢蓠仍喇 帆朋年 r、 恬夕 月 月 f厂 中田农、i k 科学院顾i 学位论义讹誓诣论 第一章绪论 1 1 遗传多样性研究的理论、方法及应用 1 1 1 遗传多样性的概念及研究意义 遗传多样。| 生( g e n e t i cd i v e r s i t y ) 在j 义上足指种内或种问 表现任分f 、细胞、个体i 个水、i ，i ： 的遗传变异度，狭义上则主要是指种内不肛日群体平个体问f 内遗传多十陀或遗化多念。n w 嫂。从粜 种意义上米看，一个物种就是一个独特基闪的多样性。遗传多样性足乍命进化利适腑的摧础，种 内遗传多样性越丰富，物种对环境变化的适应能力也越人，遗传多样性还0 0 物种的活力，繁阿能 力有着密切的关系。 遗传变异是生物进化的内在源泉，冈此遗传多样性及其演化规律是生物多样性、进化! l 物。学 研究的核心问题之一。遗传多样性是生物界经过儿十亿年的进化所积累的宝贵资源，址人炎乍仃 和社会发展的基础。遗传资源是现代医学、农业生产的依赖，特别是农, i k ，卜j 七。种质资源遗传多 样性是利用基冈资源的基础，植物种内所有个体的所有遗传性状的基闪构造成了该物平| i t 的堪| 人i 阼 ( g e n ep 0 0 1 ) 其中可能蕴藏丰富的己知或朱知的有川基冈。种质资源遗传多样性的研究将为评估j 毒 冈资源的开发前景提供重要的信息。种质资源遗传多样性是育种的荩础，通过遗传多 丫。陀的研究 可以从整体上把握该物种的种质资源，为使川者提供重要信息。另外， ! l i 【物多样性的研究特刖址 分子多态性的研究是遗传图谱构建，基冈定位和分离及标 己辅助选择技术( m a s ) 成川的旌 i l 。( 0 立忠，1 9 9 6 ：陈灵芝臀，2 0 0 2 ) 1 1 2 遗传多样性产生的原因、基础及影响因素 生物的遗传物质是相对稳定的，一方面保证了生物性状和物种的稳定性，方曲i 眦0j 汜 i - j ，乍 物性状的变异，即导致遗传多样性的产生。影响遗传多样性的网素u 以分为内w 和外l 州，内w 足 基础，外冈是条什。生物遗传物质的变异是生物遗传多样性产生的基础，但是在 1 然羿- 一符种乍 物遗传多样性还受剑若干冈素的影响，如地理环境、气候、人类活动的影响等。( 陈灭芝，1 9 9 3 ) 1 1 3 遗传多样性研究方法及其进展 1 1 3 1 形态学水平 形态学( 表型性状) 是检测遗传变异最直接、最简便的方法。根据表7 弘。陀状f ：的芹片术反映j 。 冈州上的筹异是形态学水平方法检测遗传变异的火键。所研究的一陀状包括 彳f 系统，价仇f 门彤念 性状，也包括与生物的适应性相天的生理雨j 乍活特性。j ：数j 止性状的变片让往c 仃遁、v 和进化 上的意义，对其进行研究不仪能初步丫解遗传变异的人小，业仃助j 二1 r 解生物近j t 一陀干进化n 勺，j 式、机制及其影响冈素。 1 1 3 2 染色体水平 染色体是遗传物质的载体，是基冈的携带者。染色体的变异必然导致遗传变异的发乍，址仆 中田农业科学院硕i 。学位论义讯节绪沦 物遗传多样性的重要米源。研究表明，任何生物的群体中都存在着或人或小的染色体变异，这鼍 变异在进化中起着十分重要的作川( q i a n 等，1 9 9 4 ) 。 除了数目和结构上的变异，染色体水平上的多样性还体现翻j 染色体的形态干随体等核j d j4 。- + i i ： 上，这些特征的变异使种内出现细胞水平上的多样性。随着染色体研究技术的发腱如钏胞历i f o 杂交技术的应川，在染色体水平上将揭示山更加丰寓的遗传多样性。 1 1 3 3 生化水平 生化水平上遗传多样性研究土要是基同i ：酶技术。所渭j 司i ：酶就足米源1 i 司、催化反j _ 4 1 i 同而分子结构不同的酶蛋向分f 。同i ：酶是种基| 人l ，山：物作为标i , i 2 jl 订汁多优t i ：汁，l ! 。一f i 受 环境的影响，表现稳定。同j ：酶分析所需要的材料较少i 叮以进 j ：反复f 门试验：川i 嘶何，址j l 显性的，父母的基冈型可以同时在厉代中检验出米。虽然刚i ：酶技术成为近。：f 进i j ：边f 多 样性研究的最常川的方法，但是与d n a 分子标记相比它的局限性还是硅而易址的。 1 1 3 4d a n 水平 生命的遗传信息存储y - d n a 序列的变异中，基冈组d n a 序列的变异是物种遗传多样。陀的丛 础。利川现代分子生物学技术揭示d n a 序列的变异，就呵以建立d n a 水砸t 上的遗传杯i l ! 。从 1 9 8 0 年人类遗传学家b o t s t e i n 等首次提出d n a 限制性片断 = = 度多态性作为遗传标i t ! l ，门心烈攻 1 9 8 5 年p c r 技术的诞生至今，已经发展了1 0 多种基丁d n a 多态性的分f 标记技术。胖烈f 门分 子标记麻具备以。卜- 特点：第一，遗传多态性高：第二，共显性遗传，信息完整：第：，台：星i x l 幺l 【 中人封存在且分布均匀；第四，稳定性、重现性好：第五，信息鼙人，分析效率高；第人，榆洲 手段简单快捷，易丁实现1 3 动化；第七，开发成本利使川成本低。“1 前分f 标记l 2j + 泛心川j 二物 种资源研究、遗传图谱构建、目的基队l 定位利分子标记辅助选择等再个办。分r 十，j ：h ! 榆洲j 土术 人致可分为四类：第一类是基- i ：d n a 杂交的分子标汜技术，1 ：婴彳rr f l p 臀；第：类j 占jp c r 分子标记技术，其代表性技术有r a p d ，s s r 等：第：- 二类足蕈rp c r 和限制性内切酶f 门分r 十，j ：i t ! 技术，其代表性技术a f l p 等：第四类是基丁单核茁酸多态性的分子标记。 第一类，基- f d n a 杂交的分子标记r f l p 。1 9 8 0 年，b o t s t e i n 等首先提山川r f l p 作为 标记构建遗传连锁图的设想。r f l p 是指由丁限制性酶切位点的插入、缺火、重排或点突变，j i 起 的基冈型限制性片段k 度的著异，这种著异可通过选抒合适的d n a 探针，通过s o u t h e r n 力 交卡：) ! 测山来。陈亮等( 2 0 0 2 ) 对2 0 个水稻品种州r f l p 标记进行r 遗传多 i 性分析，4 9 个探针j l 检 测出1 0 7 条多态性带，这种方法检测山米的多态性条带均少j ：s s r 。剑现白：为ij ：，t j 土抓水稻、i i 米、小麦、人豆等土要作物都建立了r f l p 连锁图。r f l p 标i , d f f c j1 i + 婴优一i 足稳定。陀盘r ，缺一i 址 分析速度慢、l ：作餐人、花费较高。 第二类，基丁p c r 的分子标记s s r 、r a p d 。r a p d 是川矩的( 通常9 1 0 b p ) 随机j 一列 d n a 作为引物对基冈组d n a 进行p c r 扩增而产生的多态性d n a 片段。其优一i 是简便、快速。 然而由丁其可重复性著，现在一般认为其适j ：作指纹分析，在构建遗传剐晰玎f f t f ) ；, i l ij 价f i | f f i 。；0 ， 1 9 8 2 年由h a m a d e 提山根据特异的重复序列设计引物，进行p c r 的s s r 标记技术。众多研了t 农i j s s r 何点的等位基冈数目比其它分子标记揭示的等位基洲数h 多，还i 符j l 娃性遗传，多态俯“j | ；： 2 中同农业科学院硕i 。学化论义讹- 省【仁 人，检测容易，省时，重复性较女，等优点，被认为足种理想的分，标址。q 川仃，此类州的十，j “! 已j - 泛的戍川丁生物的遗传多样性分析和遗传迮锁幽的构矬。 第二类，基tp c r 和限制性内切酶的分子标记a f l p 。a f l p 能对整个基组适应，从 而能广泛应用于构建分子图谱和d n a 指纹分析。陈洪等利川a f l p 建立了杂种葱的分子连锁i 纠 谱，尹佟明等利川a f l p 对美洲黑杨无性系进行d n a 指纹分析。a f l p 技术实际i ：足将r f i 。p 和p c r 相结合的一种技术。该技术既继承了r f l p 的稳定性，义贝肯p c r 反应快述、父敏f 门特 点，同时克服了r f l p 和r a p d 的缺点，且扩增的带纹多( 5 0 1 0 0 条) ，实验重复性高，仇陔技术：史验 成本较高。 第四类，基，丁- 单核苛酸多态性的分子标记s n p 。1 9 9 8 年，w a n g 等利川基| 人j 芯”披术对 人类基冈组的2 3 m b d n a 进行检测，鉴别山3 2 4 1 个候选的s n p ，并将其中的2 2 2 7 个s n p 标记 定位到了遗传图谱中，从此该技术开始被j 泛应刚。基本原理足将被检洲的d n a i | 段“5 晰嫂 d n a 探针列阵进行杂交每一探针的序列与原荩相成序列市h 比，除仃原f j 补j f 列外，处tz l 士 其它三种改变了的碱基序列，列阵完整而有序，杂交结果通过计算机分析，最肝娃示s n p 。j 作为一类遗传标记，土要有儿个特性：第一，其密度比s s r 标记更高，可以红仟f 【j 一个 t 研歹“ 的内部或附近提供一系列标记：第h 二，某些位丁基冈内部的s n p 有可能随接影响蛋r f 质结构或农 达水平，冈此它们可能代表疾病遗传机理中的某些作川冈素：第二，与s s r 多态标记相比，s n p 具有更高的遗传稳定性；第四，易实现分析的白动化。目前s n p 的分析方法土要采川基i n 测序技 术、d n a 芯片技术、毛细管电泳技术等，人类基冈组研究中s n p 的研究最为j 泛，由j _ 【z 的i ；。孔i 息耸，s n p 可进行自动化检测势必有一个j “阔的廊川空间。 1 1 4 遗传搭车效应( g e n e t i ch i t c h h i k i n ge f f e c t ) 对遗传多样性的影响 根据遗传搭币效虑原理，在生物的进化过科中，当某一“仃利”变异( 或等位琏i ) 4 ) _ t jr 选扦 而被保留卜米( 止向选择) ，群体中具有此等位基冈个体的比例将会不断增加，从而成为优辨，殳， ， 并被i 刊定卜米；相应地，携带其它等何基人1 的个体则会逐渐减少以龟消火，该尽| 人| 廊的越f 誓多十i 性冈此而急剧卜降。由丁连锁关系，该基防l 两侧定范h ；1 内的序列( 包括t l - 性膨) 化会1 人i 连锁 而随着该“有利”等位基冈的吲定而被人鼙保留卜来，从而使其遗传多样。盹也人人降低( 游光1 蔓和 张学勇，2 0 0 7 ) 。 遗传搭下效应的强弱主要与被选择基冈所在基冈组区域的重组率和对之实施的选扦j | i f 门人 小有关。若该遗传区段的重组率较低，并且所经受的选择压较高，则产生的遗传搭下效席较强；反 之，遗传搭乍效应则较弱。当某| 又：段的重组率为0 时，则可造成该| 又：段d n a 序列多态性的宪伞 丧火。但由丁- 遗传重组的存在，这种情况一般不会发生。对果蝇的研究显示，? 某肚1 人| 胯所经受 的选择系数为l o ，此区段的重组率为1 0 喵( 果蝇基冈组重组率的，卜均水、f ) 时，受遗1 擀| i 效j 遁f 门 影响。其侧翼5 0 0b p 的序列可存在1 0 的多态性( s t e p h a n 等，1 9 9 2 ) ：i ( i 一1 桀删人i 庸所经受n ，j 选择系数仍为1 0 一，但该区的重组率卜降1 0 倍( 果蝇x 染色体的匹组术水、) h 寸，c 侧皑5 k b 的 范同内才可存在l o 的多态性。 3 中罔农q k - f 学院硕i j 学f 芷论义讹一- ，绵沧 1 2 偏分离及其对植物q t l 定位的影响 1 2 1 偏分离的表现和研究进展 偏分离是指观察剑的基冈型比例偏离预期的i 需德尔频率f 内分离力i = ，一f i 遵循分离胤 | i - a ! 法川传统的遗传理论利方法加以分析( l u 等，2 0 0 2 ) 。偏分离可以增加j 洋体一 ，杂含等位壤闪或抨j 型染色体的频率，是一种重要的进化动力而受到广泛关注( c h a r l e s w o r t h ，19 8 8 ) 。随着r f l p 、r a p d 、 a f l p 、s s r 等多种分子标记技术的j 泛戍川，国内外研究者在越米越多的物种j ：开腱厂遗f o f l ： 幽研究，偏分离是遗传作图研究中的一种普遍现象。 偏分离标记在连锁群上的分布土要有两种情况：种是少堵的。，以偏向任何求奉或石0 合体r | 勺 偏分离标记何点j 泛分布往不同的连锁群上，其产生的原| 人l 缺乏一般的规律性。，j 。种址偏分离 标记在连锁群上成簇分布而且多数偏分方向一致( m a t s u s h i t a 臀，2 0 0 3 ：s i b o v e c t 2 0 0 3 ) 。这, t l 架 色体区段被称为偏分离热点区域( s e g r e g a t i o nd i s t o r t i o nr e g i o n ，s d r ) 。这种类jr , - ! f 内偏分离往往。| j 偏 分离位点的存在有关。在s d r 上，标记偏分离的方向( 亲本或杂合体) j j 相廊偏分离暴化i i , l ：的 作刖类，鸭有天。显著偏向丁- 单亲或舣亲( l u 等，2 0 0 2 ) 平1 1 姥并偏向j ：尔合体( k a l 6 笛，2 0 0 0 ：s o n g 凹：， 2 0 0 5 ) 的情况在不l 订j d - ：物上都有人鼙报道，而成簇分御的偏分离诬征址1 1 - 1 偏分离似i i i 起| ，l 勺， 前人有人量研究结果表明不同标记类7 弘使群体产生的偏分离频率平科度小川。l o r i e u x 等 ( 1 9 9 5 a ，b ) 的研究表明，偏分离位点的选择作川对共显性标记问重纰率估汁的彤响小川。外p 枷、 刘峰等川4 种不同的分子标记对人豆重组白交系群体( f 8 ) 进行偏分离频率的比较发现4 干l 1 4 i 川 标记所检测山的偏分离若异较人，特别是r a p d 标记所检测山的偏分离r 铺率比a f l p 标记的频率 高一倍，其原冈除了与所检测的位点有关外，土要由y - r f l p 、s s r 、a f l p 为多碌性柏；叮r a p d 标记为显性标记。 群体的偏分离与作图群体舣亲来缘关系和群体类州仃肴紧常地联系。x u 等( 1 9 9 8 ) x , j - 6 个 水稻群体的遗传i 划谱研究发现，r i l 群体! j 其他群体相比，行业“的偏分离颁二棼( 3 9 4 ) ，d i i 群体和b c 群体的偏分离比例儿乎相同( d h ，2 9 4 ：b c 2 8 6 ) ，而f ，l f f 体! j ! i j 较低( 1 9 3 ) ， f 2 群体米臼雌雄两种配子，其重皇1 值反映了两种酉己子减数分裂r f i 交换的、1 均仇，d h 群体r i ，f 门偏 分离可能主要是由r 不同基冈刑花粉的组培再生能力的彳i 同造成的。在水稻z 1 i ，- 般粳稻f 内仡j 卉力 要比籼稻强，冈此往籼粳交的d h 群体中，基冈分离偏向粳稻的比例。i , l p u 匕会人止与：r i l 肼体的构矬 经过多代白然选择利人i ：抽样，产生偏分离频率加人。住】i 米卜也仃旧f i 的现缘，l u 等( 2 0 0 2 ) 在比较了l h 2 0 0 l h 2 1 6 ( f 2 s y n 3 ) 、b 7 3 m o l 7 ( r i ) 、m 0 1 7 h 9 9 ( f r i ) 和t x 3 0 3 c 0 15 9 ( f ，) 四个作图群体斤的偏分离频率后，认为偏分离频率随着减数分裂代数的增d l l i ( i j 岽加，。t ：- d fj 之l l i j t 现止相关。另外，为了提高作图亲本问的性状著异科度和多态性水、 ，进而挺矧针i , ，1 t 2 晰艘利q j i ， 的检测能力，研究者往往采川亲缘关系较远的亲本构建群体进行遗传作蚓，然而亲本川泶缘火系 越远，导致偏分离越严重。k i a n i a n a n d ( 1 9 9 2 ) 通过川甘监的3 个种内f 2 群体乖1 个种f n 】f 2 群体 进行了遗传作幽研究，种间f 2 群体中5 9 的标记表现严厦偏分离，而3 个种内f ，群体f - z 弧偏 分离的比例平均只有7 。 4 中同农业科学院f 顽i j 学位论义 筑一站泠 1 2 2 偏分离对遗传作图和q t l 定位的影响 偏分离是影响遗传作图准确性的原冈之一，偏分离可以影响标记问的驻纰距离，也影响连锁 群上标记的顺序( l o r i e u x 笛，1 9 9 5 a ，b ) 。构建分f 标记连锁i 纠的一个呕盟lf f j 足进i rq t l 定化。 目前q t l 定位常心剑的分析方法有单标记分析法，l j 作蚓法，复合i x ：i j 作i 划法。它们邢址占j i 单位点标记摹冈刑与性状的关联样度米确定特定位置足行存往q t l 。l u 等认为如粜偏分离址 为单个基冈导致的，如配子体基冈，对q t l 定位的位置不会产乍影响。f f l j t x j l 粜偏分离比1 11 人i 为i q 个或者以上的基冈引起的，情况则比较复杂。如果标记间重组值错误，更严重的是标记顺j r 错跌， 导致q t l 分析结果错误。冈此在遗传作幽中应重视偏分离的不利影响，选抒止确的作幽力i 去。 最简单的克服方法是作图时将偏分离标记剔除掉。但这样会降低对基冈细的覆盖率利漏掉粜鼍 q t l 。一个折衷的方法是先利州止常分离的标记作幽，然后将偏分离标记添加进去，根据埘原米 图谱的影响火小决定是否保留偏分离标记。 近年米提出了多种不同的针对偏分离影响的作蚓方法。比较作蚓。般枉术f im d 个f l l 食的 不同类型群