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遗传图谱构建和 QTL 定位
遗传图谱构建和 QTL 定位
简要概述

遗传图谱构建是基于连锁原理,通过分子标记技术展示遗传标记的相对位置,从而构建出反映遗传标记间连锁关系的图谱。QTL(Quantitative Trait Locus)定位,则是在遗传图谱的基础上,利用分子标记与目标性状的连锁关系,通过统计方法来定位与目标性状相关的染色体区域。这些区域可能包含导致目标性状表型变异的基因。

应用场景
01. 作物遗传育种
QTL定位技术被广泛应用于鉴定和定位控制作物重要数量性状的基因。
02. 动植物遗传改良
在品种改良过程中可通过检测连锁分子标记确认优异基因是否导入改良品系。

技术优势
  • 提高育种
    效率

    通过分子标记与目标性状的连锁关系,能确定基因型与表型之间的关联。

  • 精确性高

    相较于传统的育种方法,QTL定位技术能够更精确地定位控制数量性状的基因。

  • 降低成本

    QTL定位技术能够减少育种过程中的盲目性和不确定性,从而降低育种成本。

  • 加速遗传
    改良

    育种者可以利用基因编辑、转基因等技术对定位基因进行改良,培育出新品种。

技术流程
优秀案例
本研究利用小麦 55K 芯片,基于 207 个株系的 RILs 群体,构建了有 6505 个标记的遗传图谱,全长 3496.1 CM,使用复合区间作图方法,对抽穗期(HD)、株高(PH)、千粒重(TGW)和穗长(SL)等性状进行定位,共鉴定出 37 个 QTL,LOD 值范围为 2.8-38.9 ,其中 HD QTL 9 个,PH QTL 7 个,TGW QTL 12 个,SL QTL 9 个,解释了 3.0-48.8% 的表型变异。
该研究使用 KASP 标记验证了在染色体 3A、4B 和 6A 上稳定检测到的 QTL。染色体 4B 和 3A 上的 QTL 分别定位到 0.8 Mb 和 2.5 Mb的物理间隔。此外,基于基因注释和 SNP 效应分析预测影响 PH、TGW 和 HD 的候选基因。本研究中开发的连锁 KASP 标记将有助于小麦产量改良育种。

参考文献
Xiong H, Li Y, Guo H, et al. Genetic Mapping by Integration of 55K SNP Array and KASP Markers Reveals Candidate Genes for Important Agronomic Traits in Hexaploid Wheat. Front Plant Sci. 2021;12:628478. Published 2021 Feb 23. doi:10.3389/fpls.2021.628478
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