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花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F2、F3和F4为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F... 相似文献
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概述了作物模型的发展历史和现状,并着重介绍了作物模型的新发展一基于QTL的作物生长模型。作者介绍了基于QTL的作物生长模型的原理,应用前提与基本步骤,并以一个光温发育模型准确预测大麦重组自交系的开花期为例,介绍基于QTL的作物生长模型在从基因型到预测表型中的应用和发展。结合这些研究进展,总结了基于QTL的作物模型对提高分子辅助育种效率和进行分子育种设计的帮助:模型可以去除环境误差,提高遗传分析精度;模型可以把复杂的产量性状分解为不同的生理组成部分,进而分析每一个生理组分的遗传变异,并利用模型来优化组合各生理过程,设计出最佳植株;作物生长模型可以预测复杂环境因子变化与植株性状之间的反馈调控与协变趋势,预测" QTL一环境互作”。最后作者结合基因组技术的发展,展望了结合全基因组连锁分析的“基于基因的作物模型”的发展前景。 相似文献
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全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS)是近几年发展起来的解析作物表型多样性遗传基础的有效分析手段。GWAS以连锁不平衡为基础鉴定某一作物群体内农艺性状即表型数据与全基因组基因型数据或候选基因间的具体关系,具有高通量(即在全基因组范围有效检测性状与基因位点的关联性)、精度高和花费时间少等显著优点,其在作物遗传育种中的作用日益凸显。本综述在系统介绍GWAS这种方法的基础上,详尽总结了其在油菜遗传育种中的应用和研究进展、存在的潜在问题及解决途径,以期为进一步利用GWAS进行油菜各种性状遗传基础的研究提供依据和参考。 相似文献
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百粒重是大豆产量的重要构成因子,在一定条件下与产量呈显著正相关。百粒重是一个复杂的数量性状,用传统的育种方法其遗传增益不明显。本研究对280份大豆品种多年多点田间鉴定,通过混合线性模型预测获得品种百粒重的最佳线性无偏预测值。同时利用分布在大豆全基因组的5361个SNP标记鉴定参试品种基因型,结合随机回归最佳线性无偏预测模型和交互验证方法,探讨了群体构成方式对大豆百粒重的全基因组选择预测准确度的影响。结果表明,大豆百粒重的全基因组选择预测准确度变化范围为–0.15~ +0.75;群体构成方式对百粒重的预测准确度影响明显;亚群内的预测准确度(0.24~0.75)高于亚群间(?0.15~ +0.29);当群体间遗传距离由0.1566增加到0.2201时,预测准确度下降27.87%;相比随机构建的训练群体,基于群体遗传结构构建的训练群体能将百粒重的预测准确度提高2.34%。本研究明确了大豆百粒重的全基因组选择预测准确度,阐明了群体结构对大豆百粒重的全基因组选择预测准确度的影响,为大豆分子育种提供了新的思路和方法。 相似文献
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干旱是导致全世界棉花严重减产、纤维品质下降的重要因素,因此获得高产、优质、耐旱的棉花新品种一直是棉花的育种目标。本研究选取217份陆地棉栽培种组成的自然群体为研究对象,采用全生育期处理组灌水量为对照组50%的干旱胁迫处理,并在处理后期对217份材料的株高、衣分、单铃重等18个性状进行2年2点的表型鉴定,干旱胁迫后,群体间响应差异明显,多个表型性状在对照和处理间表现显著差异。通过BLUP分析表型数据并计算各性状的抗旱系数;全基因组范围选取的214对多态性SSR分子标记扫描群体,共检测到393个多态性位点,基因多样性系数平均值为0.402,范围为0.072~0.631,PIC值平均为0.329,范围为0.070~0.560;群体结构分析表明,该群体可分为2个亚群。用上述SSR标记分别对18个性状的抗旱系数进行关联分析,共关联到76个极显著位点(P<0.01),表型变异解释率为2.930%~7.218%,其中共有14个标记位点能同时被2种或以上性状检测到。研究结果可为后期棉花杂交育种亲本选择及抗旱分子标记辅助育种提供理论基础及参考依据。 相似文献
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分子标记被认为是作物育种、基因型鉴定和研究基因组机体构成和演变的有用方法；基因组制图是应用分子标记最重要的一种。DNA基础标记的问世在近10年间显著地简化了几种作物基因组的制图。分子标记和控制有价值农艺性状的基因间的连锁可以 相似文献
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近年来,人们对蔬菜、水果和农作物的品质要求不断提高,而品质性状多为多基因或寡基因控制的数量性状或数量-质量性状,其表型易受到环境影响。一些品质基因常表现隐性且品质检测操作复杂,制约了品质育种的发展。随着分子标记技术的发展,寻找与优良品质性状紧密连锁的分子标记,并用以进行标记辅助选择育种,将大大提高品质性状选择效率和遗传改良速度,分子标记、分子标记辅助育种和转基因技术将为改善作物品质提供有效手段。总体来说,作物品质在分子水平上的研究尚处于起步阶段,但取得了一些令人鼓舞的成果,本文对小麦、水稻、黄瓜、番茄、西瓜等作物外观品质、营养品质和风味品质在分子水平上的研究进展进行了综述,并探讨转基因技术和分子标记辅助育种在改善作物品质性状方面的前景。 相似文献
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正近期,研究学者将全基因组关联分析(GWAS)技术用于揭示作物重要的农艺性状,如开花期、成熟期和株高等性状并且显示了其在农艺性状定位和检测方面的优势。中国科学院东北地理与农业生态研究所大豆分子育种学科组利用IlluminaSoyS NP8k iS electBeadChip(中等密度芯片)对来自中国、日本、美国、加拿大和其他国家的235份大豆资源进行基因型分型,获得了4471个多态性SNP分子标记,揭示了一个相对 相似文献
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目前, 基因组选择育种主要采用线性模型估计遗传育种值指导作物遗传育种的筛选过程, 但是生物体内的基因以及遗传位点的关系主要是复杂的非线性调控。本研究将人工神经网络技术应用到作物基因组选择育种中, 对现有的作物基因组选择育种模型进行优化, 建立了高效的作物基因组选择预测系统, 并与其他线性回归预测模型进行比较。通过分析小麦的育种数据发现, 基于人工神经网络的遗传育种估计效果优于其他线性回归预测模型, 预测育种值与实际育种值间的相关系数平均值达到0.6636, 相应的岭回归BLUP、贝叶斯线性回归模型和基于系谱信息的贝叶斯回归模型的预测能力分别为0.6422、0.6294和0.6573; 最优的预测效果达到0.8379, 远高于其他2种模型的最优结果。同时, 基于人工神经网络的基因组选择模型的预测效果稳定, 与传统的统计模型相近, 因此, 利用人工神经网络技术建立基因组选择是可行的。 相似文献
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标记辅助选择育种中QTL基因型的多点联合推断 总被引：1，自引：0，他引：1
传统的育种方法对数量性状的选择存在很大难度,现代分子标记技术为实现控制数量性状基因的准确选择提供了有效的技术手段。目前分子标记辅助选择实践仅是对标记基因型的选择,而非直接对QTL基因型进行选择。尽管标记基因型容易获得,但标记基因型通常并非QTL基因型,除非有关的QTL恰巧在标记座位。因此,如何鉴别QTL的基因型成为分子标记辅助选择的关键。QTL基因型通常需要通过分子标记基因型进行推断,由于标记信息的不完全或缺失,使得对个体QTL基因型的鉴别会发生困难。本文在四向杂交设计的基础上,结合贝叶斯理论和马尔可夫链原理,提出一种通用的QTL基因型多点联合推断方法,该方法能够很方便地处理显性标记和缺失标记,同时结合标记信息和表型数据联合推断QTL基因型的条件概率。模拟研究发现,表型数据选择的效果较差,其选择的个体QTL基因型基本上都是错误的,而应用本文所论述的方法,将表型数据与标记数据相结合选择,对QTL基因型的判断正确,且推断的把握性很高。 相似文献
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梨(Pyrus spp.)属于高度杂合的多年生木本植物,在传统育种中存在周期长、占地面积大、花费高等问题。通过基因型进行选择育种可有效解决以上问题,而开发与优良性状紧密连锁的分子标记是基因型选择育种的基础。本研究以85份梨品种为材料,利用SLAF-seq技术,开发了223 282个高质量的SNP标记。通过这些SNP标记结合85份品种的叶片长度、叶片宽度、节间长度、果皮颜色和果实发育期性状,运用TASSEL软件一般线性模型(general linear model,GLM)分析,最后得到叶片长度、叶片宽度和果皮颜色的关联SNP标记11个,筛选候选基因16个。本研究获得全基因范围内的分子标记,并通过分子标记进行群体遗传和关联分析研究,为梨分子育种技术应用提供理论指导。 相似文献
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LI Wei-Tao XU Zhi-Jun CAI Yan GUO Jian-Bin YU Bo-Lun HUANG Li CHEN Yu-Ning ZHOU Xiao-Jing LUO Huai-Yong LIU Nian CHEN Wei-Gang REN Xiao-Ping JIANG Hui-Fang 《作物学报》2020,46(4):484-490
青枯病是影响花生产量和品质的重要土传性细菌病害,百果重和出仁率是与花生产量相关的重要性状。本研究利用远杂9102和徐州68-4杂交构建的RIL群体,在B02染色体上定位到青枯病抗性主效QTL qBWRB02。结合前期对百果重和出仁率QTL的定位结果发现,所涉及的3个性状的主效QTL分布在不同的染色体上。以RIL群体基因型数据和多个环境的青枯病抗性、百果重和出仁率表型数据为基础,利用与主效QTL紧密连锁分子标记筛选出6份聚合抗青枯病、荚果大、出仁率高3种优良性状的新种质,可以作为育种中间材料或亲本培育高产抗病新品种。本研究利用分子标记辅助选择和表型鉴定相结合有效筛选抗病高产种质,为未来花生育种提供了新思路。 相似文献
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中国作物分子设计育种 总被引：16，自引：1，他引：15
分子设计育种通过多种技术的集成与整合,对育种程序中的诸多因素进行模拟、筛选和优化,提出最佳的符合育种目标的基因型以及实现目标基因型的亲本选配和后代选择策略,以提高作物育种中的预见性和育种效率,实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转化。分子设计育种主要包含以下3个步骤：(1)研究目标性状基因以及基因间的相互关系,即找基因(或生产品种的原材料),这一步骤包括构建遗传群体、筛选多态性标记、构建遗传连锁图谱、数量性状表型鉴定和遗传分析等内容;(2)根据不同生态环境条件下的育种目标设计目标基因型,即找目标(或设计品种原型),这一步骤利用已经鉴定出的各种重要育种性状的基因信息,包括基因在染色体上的位置、遗传效应、基因到性状的生化网络和表达途径、基因之间的互作、基因与遗传背景和环境之间的互作等,模拟预测各种可能基因型的表现型,从中选择符合特定育种目标的基因型;(3)选育目标基因型的途径分析,即找途径(或制定生产品种的育种方案)。本文评述近几年来我国在遗传研究材料创新、重要性状遗传分析、育种模拟工具开发和应用、设计育种实践、分子设计育种技术体系建设等方面取得的重要进展,结合国内外研究现状对分子设计育种的未来进行展望,最后指出我国近期应加强育种预测方法和工具、基因和环境互作、遗传交配设计、作物功能基因组学、生物信息学方法和工具、设计育种技术体系和决策支持平台等领域的研究,同时重视人才培养和团队建设。 相似文献
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《分子植物育种》2017,(8)
引进陆地棉(Gossypium hirsutum)种质材料的性状-标记关联分析是发掘其优异基因并在分子标记辅助育种中使用的科学依据。本研究利用199个SSR标记和42个In Del标记对94份国外陆地棉种质材料和27份新疆本地品种的纤维品质和农艺学性状进行全基因组关联分析。遗传结构和Neighbor-Join聚类分析将陆地棉种质群体划分为2个亚群,连锁不平衡分析发现有9.42%的位点组合存在LD(p0.01,r2≥0.05);基于混合线性模型的关联分析结果显示,能够同时在2个播期检测到的与6个纤维品质性状、4个产量性状和4个农艺性状显著关联的标记位点分别有18个、10个和5个,平均表型变异解释率分别为6.06%(1.17%~13.86%)、4.62%(1.18%~15.28%)和6.75%(1.87%~9.98%)。上述关联位点中共检测到188个等位变异,其中表型效应值大于0.6的优异等位变异有12个。研究结果可进一步用于分子辅助育种,并为基因精细定位提供参考资料。 相似文献
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甜瓜是重要的葫芦科蔬菜作物之一,其遗传育种学广受研究者的关注。高密度分子遗传图谱有助于提高甜瓜的育种水平,加快育种进程。自1996年第一张甜瓜分子遗传图谱报道后,AFLP等分子标记逐步被应用于甜瓜分子遗传图谱的构建及基因定位。近年来,基因组测序技术发展迅速,全基因组重测序、简化基因组测序、转录组测序等技术逐渐被应用于构建覆盖全基因组的、更加饱和的甜瓜遗传连锁图谱。本研究着重对甜瓜分子遗传图谱、重要农艺性状基因定位研究进展进行了综述,以期为甜瓜生物学研究及分子改良提供理论参考。 相似文献
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1改良目标围绕东北玉米种业发展对种质改良及技术需求,重点明确玉米产量及抗性性状基因的调控机制,创新高配合力多抗玉米自交系设计技术;规模化开发育种性状的功能分子标记,实现分子标记辅助育种技术实用化;开发高诱导率的单倍体诱导系和加倍技术,实现双单倍体（DR）育种技术的规模化应用;针对东北极早熟玉米区育种性状改良需求,引进多样性种质,通过表型和基因型评价,发掘优异基因资源,创建有效的种质改良与创新平台。 相似文献
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为促进基因组选择在植物遗传改良中的应用,笔者总结了基因组选择的原理与方法、分析了基因组选择育种的统计方法,指出了各种因素对基因组选择的影响,总结了基因组选择面临的挑战,并讨论了基因组选择在植物数量性状分子育种研究中可能的应用。认为随着基因型分析成本的降低和统计方法的发展,植物基因组选择将会逐步完善,将在植物基因组育种中发挥重要的作用。 相似文献
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茄子种质资源苗期耐涝性与SSR标记的关联分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《分子植物育种》2017,(11)
本研究对219份茄子种植资源进行耐涝性鉴定,获得了219份材料的耐涝表型数据。用196个SSR标记对219份茄子种质资源基因组进行扫描,分析219份茄子材料的群体结构及亲缘关系,并采用TASSEL软件的一般线性模型(GLM)方法对标记与性状进行关联分析。最终得到了219份茄子材料的群体结构、亲缘关系以及与茄子耐涝性紧密关联的27个分子标记,为茄子耐涝分子标记辅助育种提供一定参考。 相似文献
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西藏三联小穗小麦中三联小穗性状控制基因的SSR分子标记定位 总被引：1，自引：1，他引：0
西藏三联小穗小麦是中国西藏地区一种独特的小麦地方品种,拥有特殊的三联小穗性状,超多的小穗数和小花数。分子定位控制三联小穗基因的基因座,发掘与之紧密连锁的分子标记,可为小麦高产育种提供分子标记辅助选择工具。本研究利用西藏三联小穗小麦的衍生系TTSW-5与普通穗型小麦,间3和川麦55,分别构建F2群体,成熟后进行穗部性状的表型分析和SSR基因型鉴定。性状表型遗传分析表明,西藏三联小穗小麦的三联小穗性状由两个独立遗传的隐性基因控制;通过SSR标记鉴定来自TTSW-5/间3组合的F2群体,在2A染色体上检测到1个与三联小穗性状相关的QTL,定位于SSR标记Xgwm275和Xgwm122之间,两标记间的遗传距离为6.6cM,该QTL的LOD值为6.19,可解释的表型变异值为33.1%,初步命名为qTS2A-1。我们推测qTS2A-1可能是控制三联小穗性状相关的主效QTL,SSR标记Xgwm275和Xgwm122可能可用于三联小穗性状的辅助选择。 相似文献