[发明专利]一种构建QTL定位的连锁F2群体的方法

说明书

技术领域

本发明属于现代生物科学研究的技术领域，涉及分子遗传学、数量遗传学等多个研究领域，QTL(quantitative trait locus；数量性状位点)的定位精度往往受到诸如作图群体类型与大小、实验设计的科学性、实验数据的可靠程度、不同QTL分析方法的特性等许多因素的影响。

背景技术

作物重要农艺性状大多受多基因控制，基因间存在复杂的相互作用，而且基因的表达也受到环境互作的影响。因此，准确定位一个控制数量性状的基因在基因组中的位置(QTL定位)，对研究作物遗传机理和杂种优势的具有重大意义。

QTL定位就是通过分析整个染色体组的DNA分子标记和数量性状表型值的关系，采用类似单基因定位的方法将QTL定位在遗传图谱上，确定QTL与遗传标记间的距离(以重组率表示)，并估计其遗传效应。目前，QTL定位主要是以标记基因型为依据对分离群体进行分组，通过比较不同基因型间目标性状的差异显著性，来推断影响该性状的基因与标记位点的连锁关系。QTL定位的主要步骤包括：(1)定位群体的构建；(2)分子标记遗传连锁图谱的构建；(3)适当的QTL定位方法。

1QTL定位作图群体构建

QTL定位关键取决于作图群体。目前，构建QTL定位作图群体，研究者经常采用的群体大多可分为三类：1)临时性定位群体(F₂群体、F_2:3群体、BC群体等)；2)永久性群体(NIL群体、DH群体、RIL群体等)；3)永久F₂群体。

1.1F₂群体或其衍生的F_2:3群体

F₂群体:几群体是由杂种Fl自交(或姊妹交)产生的群体。F₂群体配制方便，周期短。在所有的作图群体中，F2群体提供的信息最丰富，可用于估计加性基因效应、显性基因效应和上位性效应。但F₂群体是一种临时性群体，每种基因型都只有一个个体，所以无法对数据的可靠性进行评判。虽然可采用几代单株衍生的后代家系(如F_2:3家系)来进行QTL分析；但需要适量大小的家系， 有时会出现取样误差(徐云碧等,分子数量遗传学，北京，中国农业科技出版社，1994，86-88)。此外，因多一代自交导致的杂合性下降会不同程度地降低QTL作图精度。Li等(Analyzing quantitative trait loci for yield using a vegetatively replieated F₂population from across between the parents of an elite rice hybrid，Theor Appl Genet，2000，101:248-254)曾用F₂的再生植株来延续F2群体，但由于再生能力的逐年下降无法解决长久保存的问题，况且个体之间再生特性的差异也会影响群体的质量。

1.2BC群体

BC群体即回交群体(Backcross,BC)是利用F₂代株系和亲本回交获得，与F₂群体一样，不需要太长时间可建立一个回交系群体，但BC群体所提供的材料也是有限的，只能使用一代，重信息量比F₂群体少。F₂及回交群体由于其个体自交所得到的后代将出现分离，不能永久保存。这些群体很难甚至不可能保证部分QTL作图所需的不同地点及不同时间的试用，其进行遗传作图和定位受到限制。

1.3NIL群体

NIL群体即近等基因系(Near isogenic lines)。是由F₁或杂交后代与轮回亲本连续回交，直到后代品系除目标基因的染色体片段外，其余片段与轮回亲本几乎相同的群体，即只有少数几个或一个区间彼此存在差异。NIL的基本特征是整个染色体分区间完全相同。近等基因系实际上的遗传背景下，将多个QTL分解成单个孟德尔因子，将数量性状转化为质量而可以进行精细的基因定位和图谱克隆(Yano et al.,Identification of quantitative trait loci controlling heading date in rice using a high-density linkage map,Theor Appl Genet，1997，95:1025-1032)。

1.4DH群体