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1、农 业 生 物 技 术 科 学中 国 农 学 通 报 第 2 4 卷 第 3 期 2 0 0 8 年 3 月h t t p : / / w w w . c a s b . o r g . c 的 大 部 分 性 状 是 数 量 性 状 ， 研 究 数 量 性 状 的遗 传 机 制 对 于 作 物 遗 传 育 种 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。 准确 鉴 定 和 定 位 数 量 性 状 位 点 是 基 因 克 隆 和 分 子 标 记 辅助 选 择 的 基 础 。 目 前 ， 用 于 作 物 数 量 性 状 基 因 座 位 研 究的 作 图 群 体 主 要 有 初 级 群 体 和 次 级
2、群 体 1 。 日 本 的R G P（ R i c e G e n o m e r e s e a r c h P r o j e c t） 研 究 人 员 利 用 粳 稻品 种 ( N i p p o n b a r e ) 和 籼 稻 品 种 （ K a s a l a t h ） 杂 交 ， 分 别 使用 其 不 同 的 后 代 群 体 研 究 了 控 制 水 稻 始 穗 天 数 ( h e a d -i n g d a t e ， H d ) 的 Q T L 。 发 现 在 F 2 群 体 中 可 以 鉴 定 出 5个 始 穗 天 数 的 Q T L ( H d 1 H d 5 ) 2
3、 ， 在 B 以 鉴定 出 8 个 始 穗 天 数 的 Q T L ( H d 1 H d 5 , H d 7 , H d 1 1 ,H d 1 4 ) 3 ， 在 高 代 回 交 群 体 ， 如 B 以 鉴定 出 1 4 个 始 穗 天 数 的 Q T L ( H d 1 H d 1 4 ) 4 , 5 。 结 果 表明 ， 同 样 的 材 料 ， 用 次 级 群 体 检 出 的 Q T L 数 多 于 初 级群 体 6 。 一 般 认 为 ， 初 级 作 图 群 体 的 遗 传 背 景 复 杂 ， 难以 准 确 鉴 别 单 个 Q T L 的 效 应 、 作 用 方 式 及 其 在 染 色
4、 体上 的 准 确 位 置 ， 其 结 果 有 时 与 实 际 偏 差 较 大 7 , 8 ； 只 有 当性 状 的 遗 传 力 较 高 、 群 体 足 够 大 时 ， 定 位 结 果 才 是 准 确基 金 项 目 ： 河 南 省 自 然 科 学 基 金 项 目 “ 基 于 单 片 段 代 换 系 剖 分 玉 米 的 产 量 性 状 基 因 ” ( 0 6 1 1 0 3 1 1 0 0 ) ； 河 南 省 高 等 学 校 青 年 骨 干 教 师 项 目 “ 玉 米 单 片 段 代换 系 的 基 因 鉴 定 与 定 位 ” 。第 一 作 者 简 介 ： 王 玉 民 ， 男 ， 1 9 7 3
5、年 出 生 ， 河 南 南 阳 人 ， 河 南 农 业 大 学 在 读 硕 士 研 究 生 ， 主 要 从 事 玉 米 分 子 育 种 研 究 。 通 信 地 址 ： 4 5 0 0 0 2 ， 河 南 省 郑 州 市文 化 路 9 5 号 河 南 农 业 大 学 2 2 6 5 信 箱 。 T e l : 0 3 7 1 - 6 3 5 5 4 9 7 3 ； E - m a i l ： y m 7 3 2 0 0 0 1 6 3 . c o m 。通 讯 作 者 ： 席 章 营 ， 男 ， 1 9 6 5 年 出 生 ， 河 南 洛 阳 人 ， 博 士 后 ， 副 教 授 ， 硕 士 生
6、导 师 ， 从 事 作 物 分 子 育 种 工 作 。 通 信 地 址 ： 4 5 0 0 0 2 河 南 省 郑 州 市 文 化 路 9 5 号河 南 农 业 大 学 农 学 院 。 T e l : 0 3 7 1 - 6 3 5 8 7 3 1 6 ； E - m a i l : x i z h a n g y i n g 1 6 3 . c o m 。收 稿 日 期 ： 2 0 0 8 - 0 1 - 1 8 ， 修 回 日 期 ： 2 0 0 8 - 0 1 - 2 8 。作 物 单 片 段 代 换 系 的 构 建 及 应 用王 玉 民 , 席 章 营 , 尚 爱 兰 , 王 帮 太（
7、 河 南 农 业 大 学 农 学 院 ， 郑 州 4 5 0 0 0 2 ）摘 要 : 准 确 鉴 定 和 定 位 作 物 的 数 量 性 状 基 因 位 点 ( q u a n t i t a t i v e t r a i t l o c i , Q T L s ) 是 分 子 标 记 辅 助 选 择 和基 因 克 隆 的 基 础 , 传 统 的 分 离 群 体 遗 传 背 景 复 杂 , 很 难 对 单 个 数 量 性 状 基 因 位 点 进 行 准 确 鉴 定 和 深 入研 究 。 单 片 段 代 换 系 具 有 片 段 单 一 、 背 景 一 致 、 遗 传 稳 定 等 特 点 ,
8、能 把 复 杂 性 状 的 基 因 分 解 为 多 个 简 单的 孟 德 尔 因 子 , 在 作 物 数 量 性 状 和 基 因 功 能 的 分 子 研 究 中 将 发 挥 重 要 的 作 用 。 文 中 概 述 了 作 物 单 片 段代 换 系 的 构 建 方 法 和 应 用 概 况 , 讨 论 了 单 片 段 代 换 系 库 构 建 过 程 中 存 在 的 问 题 及 潜 在 的 利 用 价 值 。关 键 词 : 作 物 ; 导 入 系 ; 代 换 系 ; 单 片 段 代 换 系 ; Q T 分 类 号 : S 5 1 3 文 献 标 示 码 : AC o n s t r u c t i
9、o n a n d A p p l i c a t i o n o f S i n g l e S e g m e n t S u b s t i t u t i o n L i n e s i n C r o p sW a n g Y u m i n , X i Z h a n g y i n g , S h a n g A i l a n , W a n g B a n g t a i( C o l l e g e o f A g r o n o m y , H e n a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , Z h e n g
10、z h o u 4 5 0 0 0 2 )A b s t r a c t : I d e n t i f i c a t i o n a n d f i n e m a p p i n g o f q u a n t i t a t i v e t r a i t l o c i ( Q T L s ) w a s t h e f o u n d a t i o n o f m o l e c u l a rm a r k e r - a s s i s t e d s e l e c t i o n a n d g e n e c l o n e . I t w a s d i f f i
11、c u l t t o f i n e m a p a n d f u r t h e r r e s e a r c h t h e s i n g l e Q T Lb a s e d o n t r a d i t i o n a l s e g r e g a t i n g p o p u l a t i o n s w i t h t h e c o m p l e x g e n e t i c b a c k g r o u n d . Q T L s c a n b e d i v i d e d i n t os e v e r a l s i m p l e M e n
12、d e l i a n f a c t o r s u s i n g s i n g l e s e g m e n t s u b s t i t u t i o n l i n e s ( S S S L s ) w i t h t h e c h a r a c t e r i z a t i o n s o fs i n g l e s u b s t i t u t e d s e g m e n t , p u r i f y i n g o f g e n e t i c b a c k g r o u n d , g e n e t i c s t a b i l i t y
13、 a n d s o o n . S S S L s w i l l p l a y a ni m p o r t a n t r o l e i n m o l e c u l a r r e s e a r c h o f Q T L s a n d f u n c t i o n g e n o m e . C o n s t r u c t i o n a n d a p p l i c a t i o n o f S S S L s i nc r o p s w a s i n t r o d u c e d , t h e p o t e n t i a l v a l u e a
14、 n d t h e t h e o r e t i c a l a n d p r a c t i c a l p r o b l e m w h i c h e x i s t e d i n S S S L sw e r e a l s o d i s c u s s e d i n t h i s p a p e r .K e y w o r d s : c r o p , i n t r o g r e s s i o n l i n e , s u b s t i t u t i o n l i n e , s i n g l e s e g m e n t s u b s t i
15、 t u t i o n l i n e s , Q T 农 业 生 物 技 术 科 学C h i n e s e A g r i c u l t u r a l S c i e n c e B u l l e t i n V o l . 2 4 N o . 3 2 0 0 8 M a r c hh t t p : / / w w w . c a s b . o r g . c 9 。 初 级 群 体 内 个 体 间 不 同 的 遗 传 背 景 是 造 成 Q T 偏 差 的 主 要 原 因 之 一 1 0 - 1 2 。 相 对 而 言 ， 次 级 群 体 是在 相 似 的 遗 传 背 景
16、下 进 行 Q T L 鉴 定 ， 从 而 减 少 了 遗 传背 景 的 干 扰 ， 能 检 出 较 多 的 Q T L 。 但 还 存 在 一 些 问 题 ，譬 如 大 多 数 次 级 作 图 群 体 中 含 有 多 个 供 体 的 染 色 体 片段 ， 在 Q T L 分 析 时 仍 存 在 遗 传 噪 音 。 因 此 ， 有 必 要 在 次级 群 体 的 基 础 上 构 建 遗 传 背 景 更 单 一 的 高 级 作 图 群体 染 色 体 单 片 段 代 换 系 ( S S S L ) 。单 片 段 代 换 系 是 利 用 杂 交 、 回 交 和 分 子 标 记 辅 助选 择 相 结 合 的 方 法 ， 在 受 体 的 遗 传 背 景 上 筛 选 只 含 有一 个 染 色 体 片 段 被 供 体 相 应 的 染 色 体 片 段 所 代 换 且 遗传 上 稳 定 的 品 系 。 S S S L 与 受 体 亲 本
