墨西哥大芻草全基因組變異分析及部分性狀QTL定位.pdf

1、玉米不僅是我國三大糧食作物之一，也是世界上產(chǎn)量最高的作物，對我國的國民經(jīng)濟以及人民生活有著舉足輕重的作用。但是近年來玉米生產(chǎn)和玉米育種面臨著推廣品種單一化、育種材料遺傳基礎越來越狹窄、基因庫日益貧乏的問題，選取玉米近緣屬種大芻草和玉米進行遠緣雜交，對玉米進行改良，擴大玉米的基因庫和種質資源，可以使玉米獲得許多優(yōu)良性狀的基因，是未來玉米育種的一個突破口。本實驗中，我們將大芻草全基因組的重測序序列與玉米參考基因組B73的序列進行比對，掌握了

2、大芻草中的SNP和InDel變異信息，并開發(fā)了能在常規(guī)實驗室應用的InDel分子標記，為分子標記輔助育種奠定了基礎;同時，我們還構建了一套玉米和大芻草之間的連鎖圖譜并進行QTL定位，為后期將大芻草中的優(yōu)良基因導入玉米提供理論依據(jù)。主要實驗結果如下:
　　1.本實驗對大芻草的重測序序列進行全基因組變異分析，在全基因組中檢測到8，041，081個SNP變異和586，943個InDel變異。在基因組編碼區(qū)內(nèi)檢測到1，092，216個SN

3、P變異和141，237個InDel變異。對SNP具體變異類型進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)不管是在全基因組中，還是在編碼區(qū)內(nèi)，SNP變異中A-G、C-T、G-A、T-C的變異數(shù)量是最多的，占全基因組中SNP變異的66.86％，占編碼區(qū)內(nèi)SNP變異的63.14％，而InDel變異中，插入和缺失的數(shù)量基本相同。對每條染色體上的SNP變異和InDel變異的分布頻率以1Mb/window為單位進行統(tǒng)計，得到全基因組中SNP變異的最大頻率為9，445個/Mb，最

4、小頻率為481個/Mb; InDel變異的最大頻率為607個/Mb，最小頻率為32個/Mb。
　　2.在586，943個InDel變異中，長度1-5bp的InDel變異為547，227個，占總數(shù)的93.23％;長度為1-10bp的InDel變異為573，505個，占總數(shù)的97.71％。本實驗選取均勻分布于玉米10條染色體上的InDel變異設計出141對InDel引物，取3份玉米材料Mo17、1212、zheng58和3份大芻草材料

5、M-1、M-4、M-6進行標記多態(tài)性驗證，有122對InDel引物能擴增出產(chǎn)物，其中有106對InDel引物在玉米和大芻草之間存在差異，比例為86.89％。
　　3.本實驗以玉米自交系1212與大芻草M-1構建了148株F2群體，通過對148株F2群體的DNA進行SNP分析，得到了包含3，072個標記的SNP數(shù)據(jù)。經(jīng)過層層篩選，選取了效果較好的419個SNP標記，用這419個SNP標記構建了一套遺傳距離總長為1404.21cM，平

6、均圖距為3.35cM的遺傳圖譜。其中，1號染色體的連鎖圖譜距離最長，全長為220.03cM，平均圖距為4.31cM;4號染色體的連鎖圖譜距離最短，全長為101.95cM，平均圖距為2.76cM。
　　4.本實驗以玉米自交系1212與大芻草M-1構建的148株F2群體所衍生出的F2∶3群體的性狀數(shù)據(jù)，對株高進行QTL定位，檢測到4個影響株高的QTL位點qPH-1-1，qPH-1-2，qPH-7，qPH-9，分別位于第1、7、9染色體

7、上，其中qPH-1-1，qPH-1-2位于1染色體上，qPH-1-1位于標記PZE-101168807和標記PZE-101166671之間，貢獻率為9.32％，qPH-1-2位于標記PZE-101043682和標記PZE-101041837之間，貢獻率為7.58％，qPH-7位于標記SYN17951和標記PUT-163a-71300000-3068之間，貢獻率為6.08％，qPH-9位于標記PZE-109047418和標記PZE-109