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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

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
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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 .