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作物杂志,2017, 第3期: 29–34 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2017.03.006

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

基于元分析的水稻抽穗期QTL图谱整合研究

李修平1,马文东2,张献国2,苗百更1,李佳美1,张斯琦1   

  1. 1 佳木斯大学生命科学学院,154007,黑龙江佳木斯
    2 黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所,154026,黑龙江佳木斯
  • 收稿日期:2017-02-03 修回日期:2017-04-10 出版日期:2017-06-15 发布日期:2018-08-26
  • 作者简介:李修平,副教授,从事作物遗传育种与生物技术研究
  • 基金资助:
    佳木斯大学研究生科技创新项目(YZ2016_012);黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12521557)

Study on Integration of QTL based on Meta-Analysis Related to Heading Date of Rice

Li Xiuping1,Ma Wendong2,Zhang Xianguo2,Miao Baigeng1,Li Jiamei1,Zhang Siqi1   

  1. 1 School of Life Sciences,Jiamusi University,Jiamusi 154007,Heilongjiang,China
    2 Jiamusi Rice Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Jiamusi 154026,Heilongjiang,China
  • Received:2017-02-03 Revised:2017-04-10 Online:2017-06-15 Published:2018-08-26

RichHTML

4

PDF (PC)

199

摘要：

抽穗期决定水稻品种适宜的种植地区和种植季节,影响水稻的稳产和高产,是重要的水稻育种目标之一。对来自43个作图群体共计207个水稻抽穗期QTL信息进行了收集和整理。通过BioMercator 2.1软件的映射功能,将已发表的作图群体上与抽穗期相关QTL的共有标记整合到参考图谱Cornell 2001上,利用基于元分析的计算方法获得与水稻抽穗期相关的“真实”QTL,并且建立了一致性图谱,共获得14个与水稻抽穗期相关的“真实”QTL,分布在水稻第1、2、4、5、6、7、8和10染色体上。为水稻抽穗期的主效QTL精细定位、相关基因的图位克隆及其分子辅助育种提供了技术支持和理论基础。

关键词: 水稻, 抽穗期, QTL整合, 元分析

Abstract:

Heading date was one of the important rice breeding objectives which determined the suitable planting area and planting season for rice varieties and led to a stable and high yield. A total of 207 QTLs information related to heading date of rice from 43 mapping populations were collected. These QTLs and their common markers were integrated with the reference map Cornell 2001 by BioMercator 2.1. The real QTLs were calculated by the method of meta-analysis. Moreover, a consensus map of rice QTL conferring heading date was constructed. In total 14 real QTLs and their linked markers were found from 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 and 10 chromosomes. This research offered a basis for fine mapping, map-based cloning and marker-assisted breeding of rice for heading date.

Key words: Rice, Heading date, QTL integration, Meta-analysis

表1

已报道的水稻抽穗期相关QTL"

序号
NO.		 QTL数量
QTL number		 群体类型
Population type		 分析方法
Analysis method		 参考文献
Reference
1 2 RIL IM [19]
2 3 RIL CIM [20]
3 7 F2 IM [21]
4 1 RTL CIM [22]
5 4 RIL CIM [23]
6 8 RIL IM [24]
7 1 DH IM [25]
8 10 DH IM [26]
9 10 RIL CIM [27]
10 8 BC3F2 CIM [28]
11 8 DH IM [29]
12 2 RIL MCIM [30]
13 1 BC1F2 IM [31]
14 1 RIL IM [32]
15 1 F2 IM [33]
16 3 BCF1 IM [34]
17 2 F2 IM [35]
18 4 BC2F5 CIM [36]
19 4 F2 CIM [37]
20 1 BC3F2 CIM [38]
21 3 F1 CIM [39]
22 5 RIL IM [40]
23 4 BC2F4 CIM,ICIM [41]
24 4 RIL CIM [42]
25 7 RIL CIM [43]
26 2 RIL CIM [44]
27 10 RIL CIM [45]
28 11 BC2 IM [46]
29 4 RIL CIM [47]
30 6 RIL CIM [48]
31 6 RIL CIM [49]
32 4 F2 CIM [50]
33 2 DH IM [51]
34 11 BC3F1 CIM [52]
35 2 BC4F2 CIM [53]
36 12 RIL CIM [54]
37 10 RIL MCIM [55]
38 1 F2 IM [56]
39 2 DH IM [57]
40 3 RIL IM [58]
41 5 RIL IM [59]
42 3 RIL CIM [60]
43 9 RIL CIM [61]

图1

水稻抽穗期QTL在Cornell 2001上的分布"

表2

水稻抽穗期QTL的元分析结果"

染色体Chr. AIC值
AIC value		 最大可能位置
Map position		 置信区间Confidence interval 图距
Map distance		 左标记
Left marker		 坐标
Coordinate		 右标记
Right marker		 坐标
Coordinate
From To
1 56.44 25.98 24.32 27.63 3.31 RM6324 23.10 RG532 30.10
1 56.44 41.65 40.47 42.73 2.26 RM1195 39.50 RM5359 41.90
1 56.44 86.60 84.62 88.58 3.96 RM294A 83.90 RM294B 89.40
2 11.23 55.95 50.40 61.50 11.10 RM550 46.40 RM5812 61.40
4 5.44 10.65 9.34 11.96 2.62 RM307 9.50 RM5953 12.00
5 32.20 16.19 11.87 20.51 8.64 C5-1 11.90 RM1200 20.51
5 32.20 24.20 20.96 27.44 6.48 RM1200 20.51 RM582 27.40
5 32.20 57.11 47.18 67.05 19.87 RM509 47.20 RM430 67.00
6 144.96 11.20 10.35 12.04 1.69 RM584 110.20 RZ398 11.50
6 144.96 54.32 52.80 55.84 2.60 RM3724 54.70 RM539 56.40
6 144.96 75.71 73.86 77.56 3.70 RM3 74.70 RM2654 79.00
6 144.96 143.00 138.36 147.63 9.27 RM340 138.40 RM176 147.60
7 218.81 56.80 55.35 58.25 2.90 PK12-2 56.90 RM533 58.30
7 218.81 68.36 67.07 69.64 2.57 RG678 67.30 CX-1 69.00
7 218.81 82.28 81.13 83.44 2.31 RM500 81.10 RM11 83.40
7 218.81 113.48 113.22 113.75 0.53 RM248 113.00 RM3555 120.40
8 37.34 37.62 34.42 40.54 6.12 RM1376 34.40 RM5556 40.50
8 37.34 44.83 43.43 46.23 2.80 MRG7266 43.30 RM544 46.10
8 37.34 69.44 68.51 70.37 1.86 RM350 68.50 RM264 70.40
8 37.34 75.65 69.89 81.41 11.52 RM264 70.40 RM32 80.90
10 13.10 71.39 70.74 72.04 1.30 MRG4392 70.70 MRG5704 72.10
[1] 陈俊宇 . 水稻抽穗期和产量性状微效QTLqHd1的精细定位. 北京:中国农业科学院, 2016: 1-2.
[2] 刘爽 . 水稻抽穗期互作基因LH1、LH2的遗传分析及基因定位. 上海:复旦大学, 2012: 3-4.
[3] 李静 . 基于CSSL的水稻抽穗期和穗长QTL定位及遗传分析. 北京:中国农业科学院, 2016: 18-19.
[4] 王洪俊 . 水稻抽穗期相关QTL-dth12的精细定位. 南京:南京农业大学, 2010: 31-32.
[5] 叶红 . 水稻抽穗期和不育系柱头外露QTL的遗传定位. 武汉:华中农业大学, 2015: 21-22.
[6] 徐仅婷 . 水稻抽穗期QTL定位及回交转育培育抗病、虫水稻新品系. 广州:仲恺农业工程学院, 2014: 33-34.
[7] 李广贤 . 基于单片段代换系的水稻抽穗期QTL分析. 泰安:山东农业大学, 2014: 41-44.
[8] 吴斯骏 . 基于CSSL的水稻抽穗期QTL定位研究. 南昌:江西农业大学, 2013: 15-19.
[9] 李修平, 马文东, 王仲 , 等. 水稻直链淀粉含量QTL图谱整合研究.东北农业大学学报, 2014(3):8-14.
doi: 10.3969/j.issn.1005-9369.2014.03.002
[10] 刘秀林, 苗丽丽, 薛永国 , 等. 玉米磷素相关根系性状Meta-QTL及候选基因发掘.玉米科学, 2016(6):1-6.
[11] 王禹贺, 于立伟, 张林 . 玉米粒重一致性QTL整合图谱的构建及元分析.黑龙江农业科学, 2015(7):4-8.
[12] 王健维, 程宇坤, 叶雪玲 , 等. 小麦品质相关性状的一致性数量性状位点(MQTL)连锁图谱构建.农业生物技术学报, 2015(5):671-682.
doi: 10.3969/j.issn.1674-7968.2015.05.013
[13] 王晓丽, 翁建峰, 吕香玲 , 等. 玉米产量性状“一致性QTL“分析.分子植物育种, 2011(5):579-584.
doi: 10.3969/j.issn.1672-416X.2011.05.009
[14] 刘硕, 罗玲, 刘章雄 , 等. 大豆蛋白质含量QTL的“整合“及Overview分析.大豆科学, 2011(1):1-7,14.
[15] 常玮, 韩英鹏, 胡海波 , 等. 基于元分析与结构域注释的大豆胞囊线虫抗性基因挖掘. 中国农业科学, 2010,43(23):4787-4795.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2010.23.003
[16] 张丽伟, 齐照明, 刘春燕 , 等. 基于Meta分析的大豆倒伏性相关QTL的整合. 植物遗传资源学报, 2010,11(6):755-759.
[17] 鄂志国, 吴殿星, 庄杰云 , 等. 水稻千粒重QTL图谱整合研究.科技通报, 2008(5):617-622,635.
doi: 10.3969/j.issn.1001-7119.2008.05.006
[18] Darvasi A, Soller M . A simple method to calculate resolving power and confidence interval of QTL map location. Behavior Genetics, 2010,27:125-132.
doi: 10.1023/A:1025685324830 pmid: 9145551
[19] 祝莉莉, 谭光轩, 任翔 , 等. 5种重要农艺性状基因在水稻重组自交系群体中的定位. 武汉大学学报(理学版), 2013,49(6):787-792.
doi: 10.7666/d.y1394356
[20] 雷冬阳, 陈立云 . 水稻抽穗期QTL的检测及上位性和环境互作效应. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2010,36(3):245-249.
doi: 10.3724/SP.J.1238.2010.00245
[21] 黄成, 姜树坤, 刘梦红 , 等. 水稻抽穗期的QTL剖析. 华北农学报, 2010,24(3):7-9.
[22] 贾小丽, 林文雄 . 水稻抽穗期基因定位及其环境互作研究. 中国农学通报, 2011,27(24):29-32.
[23] 郭晶心, 陈忠正, 刘耀光 , 等. 水稻抽穗期数量性状的基因定位及遗传效应分析. 分子植物育种, 2004,2(6):788-794.
[24] 陈燕华, 黄大辉, 邱永福 , 等. 水稻主要农艺性状的QTL分析. 华南农业大学学报, 2014,35(5):42-51.
doi: 10.7671/j.issn.1001-411X.2014.05.008
[25] 谭震波, 沈利爽, 况浩池 , 等. 水稻上部节间长度等数量性状基因的定位及其遗传效应分析. 遗传学报, 2010,23(6):439-446.
[26] 李平, 陆朝福, 周开达 , 等. 利用RLFP标记定位水稻重要农艺性状的主效基因与微效基因. 中国科学, 2010,26(3):257-263.
[27] 冯跃, 翟荣荣, 曹立勇 , 等. 不同施氮水平下水稻株高与抽穗期的 QTL 比较分析. 作物学报, 2011,37(9):1525-1532.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2011.01525
[28] 邱磊, 蒋海潮, 冯玉涛 , 等. 控制水稻抽穗期和株高的QTL的定位及遗传分析. 基因组学与应用生物学, 2014,33(4):828-835.
[29] 龚继明, 郑先武, 杜保兴 , 等. 控制水稻重要农艺性状的QTL在盐胁迫与非胁迫条件下的对比研究. 中国科学, 2010,30(6):561-569.
doi: 10.3321/j.issn:1006-9259.2000.06.001
[30] 占小登, 于萍, 林泽川 , 等. 利用大粒籼/小粒粳重组自交系定位水稻生育期及产量相关性状QTL. 中国水稻科学, 2014,28(6):570-580.
doi: 10.3969/j.issn.10017216.2014.06.002
[31] 邢永忠, 徐才国, 华金平 , 等. 水稻株高和抽穗期基因的定位和分离. 植物学报, 2011,43(7):721-726.
[32] Han Y P, Xing Y Z, Gu S L , et al. Effect of morphological traits on sheath blight resistance in rice. Acta Botanica Sinica, 2013,45(7):825-831.
doi: 10.1038/sj.onc.1206615
[33] 郑景生, 江良荣, 曾建敏 , 等. 应用明恢86和佳辐占的F2群体定位水稻部分重要农艺性状和产量构成的QTL. 分子植物育种, 2013,1(5/6):633-639.
doi: 10.3969/j.issn.1672-416X.2003.05.007
[34] 朱虹霞 . 利用两个水稻回交群体构建图谱及7个农艺性状QTL分析. 合肥:安徽农业大学, 2009: 40-43.
doi: 10.7666/d.y1597509
[35] 陈恩会 . 两个新抗源中水稻纹枯病抗性和相关农艺性状的QTL定位. 扬州:扬州大学, 2010: 32-35.
doi: 10.7666/d.y626924
[36] 吴比 . 普通野生稻中增产效应QTL的发掘和以南洋占为受体亲本川7为供体亲本导入系的构建. 武汉:华中农业大学, 2011: 40-42.
doi: 10.7666/d.y2003874
[37] 侯磊磊 . 水稻分子遗传图谱构建及产量相关性状QTL定位分析. 新乡:河南师范大学, 2012: 37-38.
[38] 邵迪 . 水稻抽穗期QTLqHd3-1和粒重QTLGW3的遗传分析和定位. 武汉:华中农业大学, 2010: 28-29.
[39] 苏公车 . 水稻细胞质雄性不育系育性稳定性和柱头外露率遗传基础研究. 武汉:华中农业大学, 2009: 31-35.
doi: 10.7666/d.y1598334
[40] 袁爱平 . 水稻株高、抽穗期和有效穗数的QTL定位分析. 晋中:山西农业大学, 2010: 24-25.
[41] 董华林 . 野生稻染色体片段代换系的构建及其遗传效应研究. 武汉:华中农业大学, 2010: 30-37.
doi: 10.7666/d.y1597940
[42] 于国辉 . 水稻纹枯病抗性遗传分析. 武汉:华中农业大学, 2009: 40-45.
doi: 10.7666/d.y1598395
[43] 何云丽 . 水稻品种996耐热基因精细定位和抽穗期QTL分析. 长沙:湖南农业大学, 2013: 31-34.
[44] 刘毅 . 水稻纹枯病抗性遗传分析及稻种资源的抗病鉴定与评价. 武汉:华中农业大学, 2010: 30-36.
doi: 10.7666/d.y1799398
[45] 张振华 . 籼稻抽穗期和株高QTL初定位及qPH6.2的精细定位. 杭州:杭州师范大学, 2012: 28-29.
doi: 10.7666/d.y2132229
[46] Thomson M J, Tai T H , McClung A M,et al.Mapping quantitative trait loci for yield,yield components and morphological traits in an advanced backcross population between Oryza rufipogonand the Oryza sativa cultivar Jefferson. Theoretical and Applied Genetics, 2013,107:479-493.
[47] Mei H W, Li Z K, Shu Q Y , et al. Gene actions of QTL affecting several agronomic traits resolved in a recombinant inbred rice population and two backcross populations. Theoretical and Applied Genetics , 2011,110:649-659.
[48] Chen L N, Yang Y, Yan C Q , et al. Identification of quantitative trait loci for bacterial blight resistance derived from Oryza meyeriana and agronomic traits in recombinant inbred lines of Oryza sativa. Journal of Phytopathology, 2012,160:461-468.
doi: 10.1111/jph.2012.160.issue-9
[49] Cheng L R, Wang J M, Ye G Y , et al. Identification of stably expressed QTL for heading date using reciprocal introgression line and recombinant inbred line populations in rice. Genetics Research, 2012,94:245-253.
doi: 10.1017/S0016672312000444
[50] Zou H, Pan X B, Chen Z X , et al. Mapping quantitative trait loci controlling sheath blight resistancen two rice cultivars (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics, 2010,101:569-573.
[51] 国广泰史, 钱前, 佐藤宏之 , 等. 水稻纹枯病抗性QTL分析. 遗传学报, 2002,29(1):50-55.
[52] 冯玉涛, 蒋海潮, 高冠军 , 等. 利用高世代回交群体定位水稻抽穗期和株高QTL. 分子植物育种, 2014,12(1):1-8.
[53] 陆广文 . 水稻感光基因dth2的精细定位及感温基因LTG1的图位克隆与功能分析. 南京:南京农业大学, 2010: 30-37.
doi: 10.7666/d.Y2360829
[54] 王会民 . 超级稻协优9308根系相关性状QTL的精细定位. 沈阳:沈阳农业大学, 2013: 79-80.
[55] 戴高兴 . 超级杂交稻协优9308重组自交系抽穗期QTL定位及其与产量性状关系的研究. 北京:中国农业科学院, 2012: 35-38.
[56] 张永生 . 水稻抽穗期及其对光温反应敏感性的QTL定位分析. 南京:南京农业大学, 2008: 56-60.
[57] 马良勇 . 水稻株高相关基因的遗传分析和QTL定位. 杭州:浙江大学, 2007: 117-119.
[58] 邢永忠 . 用分子标记剖析水稻重要农艺性状的遗传基础. 武汉:华中农业大学, 1999: 39-44.
doi: 10.7666/d.Y322475
[59] 曹立勇 . 水稻几个重要性状的QTL定位及抗白叶枯病基因分子标记辅助选择. 杭州:浙江大学, 2012: 64-65.
[60] 毛东海 . 水稻产量性状和黄化表型的遗传基础. 武汉:华中农业大学, 2010: 35-37
[61] 岳兵 . 水稻后期抗旱性遗传基础研究. 武汉:华中农业大学, 2005: 50-53.
doi: 10.7666/d.y1005061
[62] 赵冬生 . 水稻抽穗期基因的图位克隆与功能分析. 扬州:扬州大学, 2013: 23.
[63] 周勇, 崔国昆, 张言周 , 等. 水稻抽穗期主效QTL qHd8.1的精细定位.中国水稻科学, 2012(1):43-48.
[1] 姬生栋 栗 鹏 李江伟 宋刘敏 刘苗苗 高狂龙 尹海庆. 水稻株系与亲本间灌浆期POD 酶谱及遗传效应分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 17–20
[2] 马孟莉 郑 云 周晓梅 张婷婷 张晓倩 卢丙越. 云南哈尼梯田红米地方品种遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 21–26
[3] 陈瑛瑛 王徐艺凌 朱宇涵 武 威 刘 涛 孙成明. 水稻穗部氮素含量高光谱估测研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 116–120
[4] 隋阳辉, 高继平 刘彩虹, 徐正进 王延波 赵海岩. 东北冷凉地区秸秆还田方式对水稻#br# 光合、干物质积累及氮素吸收的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 137–143
[5] 梁晓宇, 林春雨, 马淑梅, 王洋. 水稻耐盐碱胁迫优异等位变异的发掘[J]. 作物杂志, 2018, (4): 48–52
[6] 章星传, 黄文轩, 朱宽宇, 王志琴, 杨建昌. 施氮量对不同水稻品种氮肥利用率与农艺性状的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 69–78
[7] 曾波. 近30年来我国水稻主要品种更新换代历程浅析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 1–7
[8] 张莉,李赞堂,王士银,麻艳超,东方阳,李学勇,徐江. 水稻氮素吸收低效型突变体osnad1的生理和遗传分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 68–76
[9] 赫臣,郑桂萍,赵海成,陈立强,李红宇,吕艳东,宋江. 增施腐殖酸及减量施肥对盐碱地水稻穗部性状与产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (3): 129–134
[10] 崔勇. 稻田水旱轮作的研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (3): 8–14
[11] 唐志强,董立强,李睿,张丽颖,何娜,李跃东. 氮素与土壤类型对水稻秧苗素质及养分吸收的影响[J]. 作物杂志, 2018, (3): 141–147
[12] 曾波,孙世贤,王洁. 我国水稻主要品种近30年来审定及推广应用概况[J]. 作物杂志, 2018, (2): 1–5
[13] 曲歌,陈争光,王雪. 基于近红外光谱与SIMCA和PLS-DA的水稻品种鉴别[J]. 作物杂志, 2018, (2): 166–170
[14] 袁珍贵,陈平平,郭莉莉,屠乃美,易镇邪. 土壤镉含量影响水稻产量与稻穗镉累积分配的品种间差异[J]. 作物杂志, 2018, (1): 107–112
[15] 赵璐,杨治伟,部丽群,田玲,苏梅,田蕾,张银霞,杨淑琴,李培富. 宁夏和新疆水稻种质资源表型遗传多样性分析及综合评价[J]. 作物杂志, 2018, (1): 25–34
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[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .