[发明专利]QTL的定位方法

摘要

由于数量性状呈现连续变异，无法明确分组，因此QTL定位不能完全套用质量性状基因定位的分析方法，必须发展特殊的分析方法；本发明QTL的定位方法主要通过以下三类：基于标记的分析法、基于性状的分析法和比较基因组分析法进行研究的。

主权项

本发明QTL的定位方法包括：1、基于标记的分析法如果某个标记与某个QTL连锁，那么在杂交后代中，该标记与QTL之间就会发生一定程度的共分离，于是在该标记的不同基因型中，QTL的基因型频率分布(分离比例)将不同，因而在该标记的不同基因型之间，在数量性状的分布、均值和方差上都存在差异，基于标记的分析法正是通过检验标记的不同基因型之间的这些差异来推知标记是否与QTL连锁的，当前的QTL定位主要采用这类分析方法，根据所采用的统计模型，现有的基于标记的分析方法大体上可分为4种：(1)方差分析法(Analysis ofvariance，ANOVA)，此法又称单标记分析法。(2)区间作图法(Interval mapping，IM)，(3)复合区间作图法(Composite interval mapping，CIM)，(4)基于混合线性模型的复合区间作图法(Mixed-model-based composite intervalmapping，MCIM)；2、基于性状的分析法虽然数量性状在一个分离群体中是连续变异的，但如果淘汰大多数中间类型，则高值和低值两种极端表型的个体就可以明确地分成两组，对每个QTL而言，在高值表型组中应存在较多的高值基因型，而低值组中应存在较多的低值基因型，如果某个标记与QTL连锁，那么在该标记与QTL之间就会发生一定程度的共分离，于是其基因型分离比例就会偏离孟德尔规律，对两组或其中一组偏离进行卡方检验，就能推断该标记是否与QTL连锁，实际上，更简单的做法是将高值和低值两组个体的DNA分别混合，形成两个DNA池，然后检验两池之间的遗传多态性，在两池之间表现多态性的标记即被认为与QTL连锁，这种方法称为分离体分组混合分析法(Bulked segregate analysis，BSA)，该法已在质量性状基因的快速定位中得到广泛应用，评价了应用该方法鉴定与数量性状基因紧密连锁的分子标记的效率，Mansur et al.(1993)用该法验证了以前在一个较小的群体中采用区间作图法检测到的QTL，并检测到新的与极端表型连锁的QTL，基于性状的分析法的优点是，可以大幅减少需要检测的DNA样品的数量，从而降低标记分析的费用，特别适合于一些抗性基因的定位，缺点在于只能用于单个性状的QTL定位，且灵敏度和精确度都较低，一般只能检测出效应较大的QTL，因此，这类方法目前在QTL定位中用得不多；3、比较基因组分析法比较基因组分析法是采用同样一套DNA标记，比较不同物种相似性状在基因组中的位置。应用此法已对小麦、水稻、大麦、玉米、高粱等禾本科作物基因组进行了研究，结果表明禾本科作物基因组具有高度的同源性，基因顺序的共线性被高度保留，大多数标记可以在各种作物间通用，因此，通过QTL的比较分析，人们就可以从一种作物的QTL定位结果来预测相似性状QTL在另一作物中的位置，从而提高育种效率，例如在小麦2B染色体上已定位了光周期反应基因Ppd-2，它与RFLP标记Xpsr666相连锁，根据小麦同源基因的位置，在大麦2H染色体上通过同一标记定位了大麦光周期反应基因Ppd-H1(Snape et al.，1996)，在番茄、玉米等农作物中也已有不少相关的报道(Ahn&Tanksley，1993；Devos et al.，1993；Helentjaris，1993；Lin et al.，1995；Paterson et al.，1995)。