许多重要作物是异源多倍体,其起源过程存在的"进化瓶颈"导致供体物种大量遗传变异位点被排斥在这些作物外,其供体物种为作物育种提供了一个易于利用的巨大基因源。但是,目前从供体物种发掘优良基因位点的速度缓慢,其中一个重要原因是缺乏简单、高效、准确的遗传群体构建方法。本研究以小麦为例,设计一种异源多倍体物种特有的加倍单倍体(DH)群体构建方法合成新型DH群体,并尝试用于QTL分析。该方法简单、成本低,易被普通的研究者采用;不通过单倍体诱导过程,而是通过人工直接合成DH(synDH,synthesized double haploid)群体;该方法产生的遗传重组仅发生在部分染色体组,排除了异源多倍体多个染色体组同时遗传重组产生的干扰,因此能提高遗传分析的准确性。
SynDH population;allopolyploid;wheat;Aegilops tauschii;gene excavation
许多重要作物是异源多倍体,其起源过程存在的“进化瓶颈”导致供体物种大量遗传变异位点被排斥在这些作物外,其供体物种为作物育种提供了一个易于利用的巨大基因源。但是,目前从供体物种发掘优良基因位点的速度缓慢,其中一个重要原因是缺乏简单、高效、准确的遗传群体构建方法。本研究以小麦为例,设计了一种异源多倍体物种特有的加倍单倍体(DH)群体构建方法合成新型DH群体,并尝试用于QTL分析。该方法简单、成本低,易被普通的研究者采用;不通过单倍体诱导过程,而是通过人工直接合成DH(SynDH,synthesized double haploid)群体;该方法产生的遗传重组仅发生在部分染色体组,排除了异源多倍体多个染色体组同时遗传重组产生的干扰,因此能提高遗传分析的准确性。利用该方法建立新的SynDH系311个,其中包括2个四倍化的六倍体SynDH1(AS313/LDN//AS60)和SynDH2(AS2255/LDN//AS60)群体(A、B染色体在两个不同的四倍体小麦间发生了重组,而D染色体则来自同一个节节麦)及一个二倍化的六倍体SynDH3(PI377655//AS66/AS87)群体(D染色体在两个不同的节节麦间发生了重组,而A、B染色体则来自同一个四倍体小麦)。利用SynDH1群体构建了A和B 基因组的遗传连锁图谱,该图谱含有588个标记,与前人发表的图谱相比,共享标记在图谱上的顺序表现高度一致,利用该遗传图谱,鉴定了5个QTL位点。利用SynDH3群体构建了D 基因组的高密度遗传连锁图谱,该图谱含有421个标记。结果表明,利用SynDH群体能够获得高质量的遗传图谱,这些图谱有利于小麦供体种基因资源的发掘。另外,利用SynDH1、SynDH2及SynDH3群体(共计241个SynDH系)研究了小麦异源六倍化过程对SSR突变率的影响。在分析的148260个SSR位点中,仅发现一个SSR重复序列长度的变异,突变率为6.74 × 10?6,结果表明,小麦的异源六倍化过程并不会增加SSR重复序列长度的突变率。