一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法。该方法如下：(1)选择两个农艺性状优良且互补的亲本材料，获得F1代杂交材料；(2)利用F1代杂交材料自交，获得F2代，并通过与亲本材料一同进行测序，确定杂合区间；(3)利用筛选得到的F2代材料连续自交获得中低世代材料，并针对获得的中低世代材料的杂合区间进行QTL定位；(4)继续对中低世代材料进行加代培育，固定目标QTL的有利等位基因，进而筛选出优良纯系材料。本发明专利技术可以根据育种目标继续选择优良材料，开展后续加代、测交等育种工作；同时，还能开展QTL分析，从而做到QTL分析与育种工作同时开展，不需额外构建遗传群体，降低了人力物力的消耗。了人力物力的消耗。了人力物力的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法


[0001]本专利技术属于作物遗传
，具体涉及一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法。

技术介绍

[0002]QTL的分析与定位离不开遗传群体的构建。作物配组相对比较自由，可以由研究人员自行设计，完全掌控，所以作物QTL分析更多是利用基于连锁分析的遗传分离群体。遗传分离群体主要有初级定位群体和次级定位群体。一般认为，初级群体由于遗传背景复杂，其QTL定位结果有时与实际偏差较大，多用于QTL初定位。相对而言，次级群体消除了大部分遗传背景的干扰，提高了QTL分析的精确度和灵敏度，可用于QTL精细定位。但是次级群体构建需要经过多代回交、自交，耗时耗力，并且构建群体的亲本往往不是生产上常用的材料，导致研究结果不能第一时间用于生产。
[0003]与构建遗传群体类似，育种也需要利用农艺性状有差异的材料进行配组。不同的是，构建遗传分离群体，为了保证遗传变异的丰富性，会保留尽可能多的株系。而在育种过程中，通过大量的选择与淘汰，育种家只会保留少量拥有亲本优良性状的后代，随着世代的增加，材料的杂合性逐渐降低，最终高世代形成纯合的稳定品系。因此，遗传群体后代很难选出合适的育种材料，育种材料一般也没有用于QTL分析，两个过程往往是相互独立，互不相干的。因此，亟需开发一种利用育种材料进行QTL分析的方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法，本专利技术可以根据育种目标继续选择优良材料，开展后续加代、测交等育种工作；同时，还能对来自同一组合的中低世代育种材料所组成的群体，进行基因型和表型考查，利用其剩余变异开展QTL分析，克隆基因，功能验证，从而做到QTL分析与育种工作同时开展，不需额外构建遗传群体，降低了人力物力的消耗。此外，育种配组一般选用的亲本都是生产上常用的材料，利用育种材料开展QTL分析，其研究结果更易于在生产上获得应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法，包括以下步骤：
[0007](1)选择两个农艺性状优良且互补的亲本材料，以育种为目的进行单交配组，保留F1代杂交材料；
[0008](2)利用F1代杂交材料自交，获得F2代，并通过表型观察筛选出其中农艺性状优良的单株与亲本材料一同进行测序，确定杂合区间；
[0009](3)利用筛选得到的F2代材料连续自交获得中低世代材料，并针对获得的中低世代材料的杂合区间进行QTL定位；
[0010](4)继续对中低世代材料进行加代培育，固定目标QTL的有利等位基因，然后筛选出优良纯系材料。
[0011]进一步地，亲本分别为水稻嘉陵2B和水稻广8B，其中，嘉陵2B配合力好，植株较为高大，繁茂性好，穗大粒多，米质一般，而广8B矮秆多穗、株叶形态优良，米质好，两者均具有优良的农艺性状，且互补。
[0012]进一步地，加代培育方式包括但不限于系谱法、混合法或一粒传法。
[0013]进一步地，中低世代材料为F3～F5代材料。
[0014]进一步地，在步骤(2)中，通过田间表型观察，从F2代材料中挑选出综合农艺性状优良的单株28个，将它们自交发展成28个家系，从中筛选出1个表型优异的家系，与两个亲本一起开展全基因组重测序，确定杂合区间。
[0015]进一步地，在步骤(3)中，将步骤(2)最终筛选出的家系成为1个包含200个单株的F4群体；针对杂合区间开展基因型检测，考查表型后，进行QTL初步定位。
[0016]进一步地，QTL初步定位完成后，根据QTL定位结果和基因型检测结果，挑选1个剩余杂合体单株，自交获得1个包含200个单株的F5群体；再开展基因检测和表型考查，对目标QTL进行验证。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术可以根据育种目标继续选择优良材料，开展后续加代、测交等育种工作；同时，还能对来自同一组合的中低世代育种材料所组成的群体，进行基因型和表型考查，利用其剩余变异开展QTL分析，克隆基因，功能验证，从而做到QTL分析与育种工作同时开展，不需额外构建遗传群体，降低了人力物力的消耗。此外，育种配组一般选用的亲本都是生产上常用的材料，利用育种材料开展QTL分析，其研究结果更易于在生产上获得应用。
附图说明
[0019]图1为本申请培育流程图；
[0020]图2为F3家系的杂合区间基因检测图。
具体实施方式
[0021]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0022]实施例1材料培育
[0023]所用水稻材料由两个籼型保持系配组发展而来，其中，嘉陵2B来源于南充市农业科学院，其为保持系材料，与不育系嘉陵2A互为同核异质体(两者具有相同的细胞核(基因型)，但基于保持系和不育系的特性命名不同)，并且，已利用该材料作为母本育成杂交水稻新品种嘉2优968(审定编号：川审稻20222064)，广8B来源于广东省农业科学院。
[0024]材料培育流程如图1所示，具体过程如下：
[0025]嘉陵2B与广8B杂交后，自交得到F2群体，通过田间表型观察，从中挑选出综合农艺性状优良的单株28个。将它们自交发展成28个家系，从中挑选出1个综合表现优异的家系，与两个亲本一起，开展全基因组重测序，确定杂合区间。将该家系自交发展成为1个包含200个单株F4群体；针对杂合区间，开展基因型检测；考查表型后，进行QTL初步定位。根据QTL定
位结果和基因型检测结果，挑选到1个剩余杂合体单株，自交获得了1个包含200个单株F5群体；开展基因检测和表型考查，对目标QTL进行验证。
[0026]实施例2全基因组测序
[0027]采用CTAB法提取嘉陵2B、广8B和中选F3家系的基因组DNA。利用Covaris超声破碎仪将DNA样品随机打断成长度约为350bp的小片段，后开展末端修复、加ployA尾和测序接头，再经纯化和PCR扩增等流程完成文库制备。采用Illumina HiSeqPE150对DNA文库进行测序。对下机后的的数据进行质控筛选，获得了平均1.2G的Clean data，质量>Q20的序列达到97.25％。利用SAMTOOLs软件对嘉陵2B和广8B之间的SNP和长度小于50bp的Indel进行检测，对目标F3家系的杂合区间进行检测。结果如图2所示，目标F3家系的杂合区间主要分布在第1、2、3、4、6、8和11染色体上。
[0028]实施例3基因型检测、表型考察和QTL分析
[0029]一、基因型检测
[0030]根据双亲嘉陵2B和广8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选择两个农艺性状优良且互补的亲本材料，以育种为目的进行单交配组，保留F1代杂交材料；(2)利用F1代杂交材料自交，获得F2代，并通过表型观察筛选出其中农艺性状优良的单株与亲本材料一同进行测序，确定杂合区间；(3)利用筛选得到的F2代材料连续自交获得中低世代材料，并针对获得的中低世代材料的杂合区间进行QTL定位；(4)继续对中低世代材料进行加代培育，固定目标QTL的有利等位基因，然后筛选出优良纯系材料。2.根据权利要求1所述的利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法，其特征在于，所述亲本分别为水稻嘉陵2B和水稻广8B。3.根据权利要求1所述的利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法，其特征在于，所述加代培育方式为系谱法、混合法或一粒传法。4.根据权利要求1所述的利用中低世代育种材料进行QTL分析的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱科，阳海宁，杨春华，竭润生，韩俊楠，彭伟，蒋成龙，曾文静，张振华，谢锴，
申请(专利权)人：南充市农业科学院，
类型：发明
国别省市：