谷子SSR标记的高密遗传图谱构建与主要农艺性状QTL定位

Construction of genetic linkage map and QTL analysis is an important area of crop genetics and breeding. This project deal with the genetic linkage map construction and QTL mapping in foxtail millet with the particular attention to the simple structure, poor molecular marker, unfavorable precision in foxtail millet genetic linkage map, using RIL population and SSR markers. .In this project, 5000 SSR markers designed from full-length genome sequence use to construct the high density linkage map in two RIL populations [Yugu1×Ames21519 and Yugu1×Longgu1] for the foxtail millet. QTL for some agronomic traits of foxtail millet, including growing period, plant-height, spike weight per plant, grain weight per plant and weight per 1000 seeds, also is mapped. The project plays an important role in the functional genomes research, gene cloning of agronomic trait and maker-assisted selection breeding.

构建遗传连锁图谱，结合数量性状遗传研究，开展数量性状QTL分析是作物遗传育种研究的一个重要领域。本项目针对谷子遗传连锁图饱和程度较低，所用分子标记数目较少，检测QTL的精度和准确度还较欠缺，难以满足分子标记辅助育种要求等问题，选用谷子测序品种豫谷1号与栽培品种陇谷7号和近缘野生种青狗尾草Ames21519杂交建立的2个F2：7重组近交系作图群体；利用豫谷1号基因组DNA序列设计5000对SSR引物，构建高密度遗传连锁图谱；在获得遗传连锁图的基础上对生育期、株高、穗重、穗粒重、千粒重等主要农艺性状QTL进行定位。项目研究对促进谷子功能基因组学研究、主要农艺性状相关基因克隆和分子标记辅助选择育种等都有重要意义。

谷子是中国传统性重要作物，已被作为模式植物用来研究C4光合作用，胁迫生物学和生物燃料性能。谷子高密遗传图谱的构建和稳定QTL的鉴定可为其农艺性状及产量改良的分子辅助选择奠定基础。本研究依据测序品种“豫谷1号”基因组序列开发了10598对SSR引物，其中1013对引物在豫谷1号和陇谷7号间表现出多态性，用做豫谷1号与陇谷7号杂交F2群体基因型鉴定，构建了一个谷子高密遗传连锁图谱。遗传图谱包含1035个位点，覆盖1318.8cM，两相邻标记见平均距离为1.27cM。基于两年谷子农艺及产量性状的鉴定，11个表型性状的29个QTL被确定。穗下节间长的有利等位基因来源于陇谷7号，然而除qLMS6.1外，其余有利等位基因来源于豫谷1号。本研究开发了一批新的SSR标记，构建了一个高密遗传图谱并确定了农艺及产量性状QTL，为谷子功能基因定位，图为克隆及分子辅助选择建立了坚实的基础。