王茂芊^1,2,3, 李博¹, 王华忠^1,2,3,*
1黑龙江省普通高校甜菜遗传育种重点实验室 / 黑龙江大学农作物研究院, 黑龙江哈尔滨 150080

²中国农业科学院甜菜研究所, 黑龙江哈尔滨 150080

³中国农业科学院北方糖料作物资源与利用重点开放实验室, 黑龙江哈尔滨 150080

^* 通讯作者(Corresponding author): 王华忠, E-mail:wwhhzz0451@sohu.com, Tel: 0451-86609494 收稿日期:2013-09-06 基金:本研究由国家自然科学基金项目(31271780), 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-210104)和黑龙江大学青年基金(QL201038)项目资助。

摘要以甜菜高产低糖型JV34-2和低产高糖型2B023两材料杂交, 构建了200个单株的F₂作图群体, 利用所筛选出的56对SRAP引物组合和20对SSR引物, 对F₂作图群体进行PCR扩增和遗传连锁分析, 初步构建了一张包含9个连锁群、141个(123个SRAP和18个SSR)标记位点的甜菜遗传连锁图谱。该图谱覆盖长度为1399.88 cM, 平均图距9.92 cM。未进入连锁群的有4个标记。9个连锁群包含3~26个标记不等, 连锁群遗传距离15.69~237.21 cM。连锁群上有20.56%的标记出现偏分离, 主要集中在Chr.3连锁群上, 其余分散在Chr.1、Chr.2、Chr.8和Chr.9中。该图谱是我国甜菜领域利用SRAP和SSR相结合方法, 构建的第一个较精密的分子遗传图谱, 为重要性状的基因定位和优良基因的克隆奠定了基础。

关键词:甜菜; SRAP; SSR; 遗传图谱
Construction of Molecular Genetic Linkage Map of Sugarbeet
WANG Mao-Qian^1,2,3, LI Bo¹, WANG Hua-Zhong^1,2,3,*
1Key Laboratory of Sugar Beet Genetic Breeding/ Crop Academy of Heilongjiang University, Harbin 150080, China

²Sugar Beet Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150080, China

³Key Laboratory of North Sugar Crop Resource and Utilization, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150080, China


AbstractMolecular genetic map is a fundamental tool for genomic research. In this study, a molecular genetic map was constructed using an F₂ population consisting of 200 individuals from a cross between sugarbeet JV34-2 (the high beet yield and low sugar content line) and sugarbeet 2B023 (the low beet yield and high sugar content line) and a total of 561 SRAP primers and 114 SSR primers. Approximately 56 out of 561 and 20 out of 114 primers, respectively, showed polymorphisms. Each of these polymorphic primers produced at least one scorable polymorphic DNA band which was visible enough for detection and scoring. The map consisted of nine linkage groups which included 141 (123 SRAP and 18 SSR) markers, and covered 1399.88 cM with an average distance of 9.92 cM. Three markers were still unlinked. All nine linkage groups consisting of 3-26 markers were 15.69-237.21 cM in length. Twenty point five six percent partially segregated markers distributed in the map, were mainly located on Chr.3 linkage groups, and the others were mapped on Chr.1, Chr.2, Chr.8, and Chr.9. This is the first gene map of sugarbeet, constructed by SRAP and SSR markers in China. It will provide the basis for gene mapping of important characters and cloning of excellent gene in sugarbeet.

Keyword:Sugarbeet; SRAP; SSR; Genetic linkage map
Show Figures
Show Figures






我国甜菜育种技术相对落后, 近几年国外品种大量进入我国, 我国甜菜育种以及甜菜种子、甜菜糖业存在重大安全隐患。为防止国外品种垄断, 培育出国产高产、高糖、抗病的新品种, 进一步研究优良基因定位和克隆等, 有必要建立我国自主的甜菜分子标记遗传图谱。目前国内尚未建立一套精密的甜菜遗传图谱, 严重影响了我国甜菜分子育种的发展。国外虽早有甜菜遗传图谱的相关报道, 但应用亲本不同, 构建的群体不同, 所得到的遗传信息也不同。而且到目前为止, 已构建的甜菜分子遗传连锁图谱中主要应用的DNA标记是AFLP、RFLP、RAPD和SSR, 尚未见报道应用SRAP。如1996年Hallden等^{[ 1]}利用RFLP构建了包括431个标记, 覆盖620 cM的甜菜遗传图谱, 标记间平均间距1.5 cM; 1995年Barzen^{[ 2]}构建了包含248个RFLP和50个RAPD位点, 全长815 cM的遗传连锁图谱, 并对抗丛根病基因、下胚轴颜色基因和单粒型性状基因进行定位; Uphoff^{[ 3]}构建了包括85个RAPD标记位点的糖甜菜遗传图谱, 定位了下胚轴颜色基因、一年生基因及一个恢复基因; 1999年Nisson等^{[ 4]}用221个AFLP和46个RFLP标记对204个植株群体进行了甜菜叶斑病抗性的QTL分析; 2002年Schneider等^{[ 5]}对甜菜的含糖率、产量和品质进行了QTL分析; 2007年Grimmer和Trybush建立在AFLP、SNP、RAPD标记基础上的甜菜锚定连锁图和抗甜菜坏死黄脉病毒的QTL定位^{[ 6]}。本研究利用SRAP和SSR两种分子标记方法, 以甜菜材料JV34-2 (高产低糖品系)和2B023 (低产高糖品系)为亲本, 构建F₂代作图群体, 初步构建甜菜的遗传图谱, 为甜菜QTL定位、标记辅助选择育种等奠定基础。
1 材料与方法1.1 作图群体的构建及田间性状调查2010年春季以二倍体甜菜单胚品系JV34-2 (高产低糖型)和二倍体甜菜多胚品系2B023 (低产高糖型)为亲本, 杂交获得F₁种子, 同年8月初在山东高密地区南繁, 11月初收获F₁母根并运回北方放入地窖内储藏使之通过春化处理(2~4℃), 60 d后即2011年1月初栽植于温室进行F₁自交, 2011年5月初获得F₂代种子, 播种于呼兰校区试验田, 得到F₂作图群体, 从中选用200株作为试验样品。
1.2 DNA的提取在苗期每次取50份供试材料的单株幼嫩叶片2片, 用冷冻真空抽干机处理(-50℃左右, 36~48 h), 后研磨成粉末, 用CTAB法提取基因组DNA^{[ 7]}。
1.3 SRAP-PCR和SSR-PCRSRAP-PCR反应体系含2.5 mmol L^-1的dNTPs 1.2 μL, 上下引物各40 ng, 10×buffer (已含Mg²⁺) 2 μL, TaqDNA聚合酶1 U, DNA 40 ng, 以ddH₂O调整至20 μL。反应程序为94℃ 3 min; 94℃ 1 min, 35℃ 1 min, 72℃ 1 min, 5个循环; 94℃ 1 min, 50℃1 min, 72℃ 1 min 35个循环; 72℃ 10 min。20 μL SSR-PCR反应体系含2.5 mmol L^-1 dNTPs 0.6 μL, 正反引物各40 ng 10×buffer (已含Mg²⁺), TaqDNA聚合酶1 U, 模板DNA 60 ng。反应程序为94℃ 4 min; 94℃ 1 min, 50℃ 1 min, 72℃ 1.5 min, 30个循环; 72℃ 10 min。用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测PCR产物, 电泳缓冲液为0.5×TBE。硝酸银染色观察结果。试验中选用的SSR引物和SRAP引物均来源于已发表的参考文献^{[ 8, 9, 10]}, 并由北京华瑞生物技术公司合成, 引物序列和组合见表1、表2和表3。
1.4 数据处理按点样顺序记录多态性条带: (1)共显性标记中同父本带型相同的记为“1”, 与母本带型相同的记为“0”, 杂合条带记为“2”, 缺失或带型不清的记为“-”(2)显性标记中同父本带型相同的记为“1”, 同母本带型相同的记为“0”, 缺失或带型不清的记为“-”。利用卡方检验检测多态性标记是否符合(3∶1显性, 或者1∶2∶1共显性)分离比例^{[ 11]}。用MapMaker3.0软件划分连锁群、标记各连锁群内的顺序和计算位置等, 用QTL Icimapping 3.1绘制连锁图谱(设置LOD=3.0, 最大距离37.2 cM), 可在http://download. csdn.net/网站下载Mapmaker 3.0, 在http://www.isbr eeding.net/网站下载QTL IciMapping。
1.5 图谱预期长度和框架图谱覆盖率的计算按照Postlethwait^{[ 12]}方法估算遗传图谱长度 G_e1= G_of+2 s× n, 其中 G_of是框架图的总长, s是连锁图谱的标记平均间隔, n是连锁群数目。根据Chakravarti^{[ 13]}的方法4, G_e2= G_of( m+1)/( m-1), m是连锁群上的总标记数。遗传图谱的预期长度 G_e是 G_e1和 G_e2的平均值, 框架图谱覆盖率即框架图总长占图谱预期长度的百分比。

2 结果与分析2.1 SRAP和SSR多态性分析利用亲本DNA从561对SRAP引物组合和114对SSR引物中选出多态性好的SRAP引物组合56对和SSR引物20对, 再利用筛选出的引物对作图群体进行多态性分析。56对SRAP引物组合扩增出126个多态性标记, 平均每对引物组合能扩增出2.25个多态性标记, 标记数为1~5条不等; 20对SSR引物获得19个多态性标记, 有1对SSR引物ms0331在F₂群体中未出现多态性。
2.2 标记的偏分离分析卡方检验表明, 145个分子标记中(126个SRAP标记, 19个SSR标记), 有31个出现偏分离, 占标记总数的21.38%, 其中SRAP标记28个, 占SRAP总标记的22.22%; SSR标记3个, 占SSR总标记的15.78%。连锁群上共有29个标记偏分离(26个SRAP和3个SSR), 占连锁群标记数的20.56%, 主要集中在Chr.3连锁群上, 有17个偏分离标记, 其余分别分散在Chr.1、Chr.2、Chr.8和Chr.9中, 标记数各为3个。通过对照亲本基因型, 这些偏分离标记中有23个偏向父本, 均为SRAP标记, 占连锁群偏分离标记的79.31%, 其中有20个( P<0.01)表现为极显著偏离父本, 占偏父本标记的86.96%; 有6个偏向母本, 占20.69%, 3个SSR标记和3个SRAP标记, 其中3个标记( P<0.01)表现为极显著偏离母本, 占偏母本标记的50%。偏离度最大的标记是SRAP标记m2e8-4, 卡方值为25.62 (表4和表5), 偏分离标记的分离程度可见图1, 纵坐标越大, 表明偏离度越大。未发生连锁的有4个标记, 其中偏分离标记2个。
表1
Table 1
表1(Table 1)

表1 SRAP引物序列名称 Table 1 SRAP primers and their sequences 正向引物 Forward primer (5′-3′) 反向引物 Reverse primer (5′-3′) 反向引物 Reverse primer (5′-3′) m1: TGAGTCCAAACCGGATA e1: GACTGCGTACGAATTAAT coe7: GACTGCGTACGAATTATG m2: TGAGTCCAAACCGGAGC e2: GACTGCGTACGAATTTGC coe9: GACTGCGTACGAATTACG m5: TGAGTCCAAACCGGAAG e3: GACTGCGTACGAATTGAC coe11: GACTGCGTACGAATTTCG m6: TGAGTCCAAACCGGTAA e4: GACTGCGTAC4GAATTTGA coe13: GACTGCGTACGAATTGGT m7: TGAGTCCAAACCGGTCC e5: GACTGCGTACGAATTAAC coe18: GACTGCGTACGAATTCCT m8: TGAGTCCAAACCGGTGC e7: GACTGCGTACGAATTCAA od3: CCAAAACCTAAAACCAGGA bm6: TGAGTCCAAACCGGACA e8: GACTGCGTACGAATTCTG sa4: CCAAAACCTAAAACCAGGT bm8: TGAGTCCAAACCGGACT e9: GACTGCGTACGAATTCGA ga18: GGCTTGAACGAGTGACTGA bm9: TGAGTCCAAACCGGAGG e11: GACTGCGTACGAATTCCA be7: GACTGCGTACGAATTCAA bm10: TGAGTCCAAACCGGAAA k2: GACTGCGTACCAATTCGAG be8: GACTGCGTACGAATTCAC bm11: TGAGTCCAAACCGGAAC k4: GACTGCGTACCAATTCGCC be9: GACTGCGTACGAATTCAG bm13: TGAGTCCAAACCGGAAG k5: GACTGCGTACCAATTCTCA be10: GACTGCGTACGAATTCAT k6: GACTGCGTACCAATTCTCC be11: GACTGCGTACGAATTCTA

表1 SRAP引物序列名称 Table 1 SRAP primers and their sequences

表2
Table 2
表2(Table 2)

表2 56对SRAP引物组合名称 Table 2 Fifty-six pairs of SRAP primer combination 编号 Code 引物组合 Primer combination 编号 Code 引物组合 Primer combination 编号 Code 引物组合 Primer combination 编号 Code 引物组合 Primer combination 1 bm9e9 15 bm10ga18 29 bm8od3 43 m2be10 2 bm9k2 16 bm10be9 30 bm8coe18 44 m5e2 3 bm9k5 17 bm10be10 31 bm6sa4 45 m5k2 4 bm9e5 18 bm10be7 32 bm6k2 46 m5e3 5 bm9coe11 19 bm10sa4 33 bm6k5 47 m5k5 6 bm9ga18 20 bm10k6 34 m2k2 48 m6od3 7 bm9e7 21 bm10coe7 35 m2be7 49 m7sa4 8 m1od3 22 bm10coe9 36 m2be8 50 m8k4 9 bm11be11 23 bm13k5 37 m2e2 51 m1k5 10 bm11e1 24 bm13coe13 38 m2e4 52 m1ga18 11 bm11e2 25 bm13e9 39 m2e7 53 m1coe18 12 bm10e1 26 bm8e8 40 m2e8 54 m1coe13 13 bm10e5 27 bm8k2 41 m2e9 55 m1e9 14 bm10od3 28 bm8ga18 42 m2coe11 56 m1e5

表2 56对SRAP引物组合名称 Table 2 Fifty-six pairs of SRAP primer combination

2.3 分子遗传图谱的构建利用MapMaker 3.0和QTL IciMapping 3.1软件, 取LOD值为3.0, 构建了一张覆盖9个连锁群(用Ch加数字表示连锁群), 包括141个标记位点的分子连锁图谱(123个SRAP和18个SSR), 其中未连锁上的有4个标记位点(3个SRAP和1个SSR), 偏分离标记用*标记(图2)。图谱覆盖基因组总长度为1399.88 cM, 标记间平均间距9.92 cM, 平均标记数15.67个。连锁群的标记位点为3~26个, 长度是15.69~237.21 cM, 其中Chr.1最长, 为237.21 cM, Chr.9最短, 为15.69 cM。每个连锁群间标记的个数和密度有较大差别, Chr.3标记数目最多, 包含26个标记; Chr.9标记数目最少, 只含3个标记; Chr.2标记密度最大, 标记平均间距为4.10 cM; Chr.7标记密度最小, 标记平均间距为19.47 cM (表6)。通过遗传学公式计算得知甜菜遗传图谱的预期长度是1499.15 cM, 框架图谱覆盖率是93.38%。在31个偏分离的标记中有29个表现出连锁遗传关系, 分布于5个不同的连锁群上, 有的形成了偏分离区域(3个或3个以上偏分离标记紧密连锁的区域, SDR)。分布在Chr.3连锁群上的SDR最多, 为3个, 分别有5个、6个、4个标记。Chr.1、Chr.9连锁群上的只有1个SDR, 且较小, 只有3个标记。
表3
Table 3
表3(Table 3)

表3 SSR引物序列名称 Table 3 SSR primers and their sequences 编号 Code 引物名称 Name of primer 正向序列 Forward primer (5′-3′) 反向序列 Reverse primer (5′-3′) 1 caa1 TCCTATCTCCTCACCACAAC TCAAATGTAAGAAACCTTGTT 2 ct4 TACCCCTTCAGCATCATCC CTGCGCGAATTTTGTCTAGT 3 gcc1 TAGACCAAAACCAGAGCAGC TGCTCTCATTTCGTATGCAC 4 gtt1 CAAAAGCTCCCTAGGCTT ACTAGCTCGCAGAGTAATCG 5 gaa1 TGGATGTTGTACTAAAGCCTCA TCCTACCAAAATGCTGCTTC 6 cm4 CATGGCGATGTTTTCTTTCA AAGGGAAAATTTTGGAAGTGG 7 ms0303 GCCCTTGCCACAGAT CGCTGATAAGTGGAGAAGAG 8 ms0402 CCACAACCCCAAAAACTT CTTCAATGGCGGATATGA 9 bf648174 CGGTGGATTGGATGCTTATT AGGATGATGTTGCTTTGCTG 10 ms0246 TCAAACGGACCAAACACT GAGGAAACAAACTTGGGAA 11 mtic338 TCCCCTTAAGCTTCACTCTTTTC CATTGGTGGACGAGGTCTCT 12 mtic343 TCCGATCTTGCGTCCTAACT CCATTGCGGTGGCTACTCT 13 bvm3 ACCAAATGACTTCCCTCTTCTT ATGGTGGTCAACAATGGGAT 14 ms0231 AATGCCGTTAGATTTCCC ACAAACATTGGACGATGC 15 bmb5 CCTGTTGTCTAAAACCTCAA ACAGTGAAAAGCCGCAAAAC 16 bmb3 CGGTTGCAAGTCGATAAGGT CCGGTTGAACAGCAGAACAGG 17 bmb4 CCTCTTTATTTCACGAGGTCCC CCCAGATTGAAATCAGGATCG 18 bmb2 GTCAACTATTTTGCTTCATCAC TTCGATTCTTTGCATCGCTA 19 bmb6 CTCTGCCTGAATTACTAATCC CAACTTCAATCAGGCAGTGC 20 ms0331 GGGGAGGCACAATAATTT GCTTCCTCCGTTCTCATT

表3 SSR引物序列名称 Table 3 SSR primers and their sequences

表4
Table 4
表4(Table 4)

表4 SSR 偏分离标记卡方检验 Table 4 Chi-square test of SSR with segregation distortion 标记名称 Marker name 父本观察值 Paternal observations 母本观察值 Female parent observations 杂合观察值 Heterozygous observations 卡方值 Chi-square P值 P-value bmb5 36 67 97 9.79 0.007 ms0246 27 76 97 24.19 0.000 cm4 41 66 93 7.23 0.027

表4 SSR 偏分离标记卡方检验 Table 4 Chi-square test of SSR with segregation distortion

3 讨论3.1 SRAP标记和SSR标记SRAP属于显性标记, 具有操作简便、低成本、多位点以及基因组分布均匀等优点, 因而被广泛应用于植物遗传多样性分析以及遗传育种等研究中。现已成功应用在黄瓜、棉花、油菜、棉花、烟草等作物中^{[ 14, 15, 16, 17]}。甜菜分子标记方面, SRAP只应用到遗传多样性分析, 如王茂芊等^{[ 18]}利用SRAP分子标记对我国甜菜三大产区骨干材料的遗传多样性分析。但在甜菜图谱构建方面, 尚未见报道。本研究利用SRAP构建的连锁图只是初步的框架图, 目的是检验SRAP在甜菜作图中的可靠性。本试验表明SRAP在甜菜F₂群体中的多态性较好, 适合甜菜遗传图谱的构建。而且SRAP标记在不同物种之间的使用可以相互借鉴, 将成为甜菜研究领域的一种有力工具。
表5
Table 5
表5(Table 5)

表5 SRAP偏分离标记卡方检验 Table 5 Chi-square test of SRAP with segregation distortion 标记名称 Marker name 父本观察值 Paternal observations 母本观察值 Female parent observations 卡方值 Chi-square P值 P-value bm9k5-4 63 137 4.51 0.019 bm13k5-3 65 135 6.00 0.008 bm10e1-3 35 165 6.00 0.008 m2k2-2 64 136 5.23 0.012 bm10e1-5 76 124 18.03 0.000 bm8e8-3 36 164 5.23 0.012 bm10e1-4 74 126 15.36 0.000 b13c13-4 77 123 19.44 0.000 bm8e8-4 72 128 12.91 0.000 bm8k2-3 75 125 16.67 0.000 bm9k2-3 136 64 5.23 0.012 bm9coe11-2 37 163 4.51 0.019 bm9coe11-3 74 126 15.36 0.000 bm6k5-3 66 134 6.83 0.009 bm6k5-4 79 121 22.43 0.000 m1od3-3 135 65 6.00 0.008 bm8k2-4 75 125 16.67 0.000 m2be7-3 68 132 8.64 0.003 m2e8-4 81 119 25.62 0.000 m2e7-2 75 125 16.67 0.000 m2e7-3 70 130 10.66 0.001 m2e10-2 69 131 9.62 0.002 bm11e2-2 77 123 19.44 0.000 bm11e2-3 76 124 18.03 0.000 b13c13-3 78 122 20.91 0.000 bm9k2-4 131 69 9.62 0.002

表5 SRAP偏分离标记卡方检验 Table 5 Chi-square test of SRAP with segregation distortion

图1
Fig. 1

	Figure OptionViewDownloadNew Window
	图1 偏分离标记分离程度柱形图横坐标: 标记名称; 纵坐标: -lg P。Abscissa: marker name; Ordinate: -lg P.Fig. 1 Separation column chart of loci with segregation distortion

图2
Fig. 2

	Figure OptionViewDownloadNew Window
	图2 甜菜F2代分子遗传图谱Fig. 2 Molecular genetic linkage map of F2 sugar beet

表6
Table 6
表6(Table 6)

表6 分子标记在分子遗传图谱上的分布 Table 6 Distribution of molecular markers on genetic map 染色体 Chromosome 标记数目 Number of markers 长度 Length (cM) 平均图距 Average distance (cM) 偏分离标记数 Number of distorted markers 偏分离覆盖率 Coverage of partial separation (%) Chr. 1 17 237.21 13.95 3 17.65 Chr. 2 21 86.19 4.10 3 14.28 Chr. 3 26 264.26 10.16 17 65.38 Chr. 4 9 100.80 11.20 0 0 Chr. 5 12 141.96 11.83 0 0 Chr. 6 25 148.30 5.93 0 0 Chr. 7 10 194.79 19.47 0 0 Chr. 8 18 210.68 11.70 3 16.67 Chr. 9 3 15.69 5.23 3 100.00 总计Total 141 1399.88 9.92 29 20.56

表6 分子标记在分子遗传图谱上的分布 Table 6 Distribution of molecular markers on genetic map

为提高图谱构建饱和度, 本试验还采用了共显性标记SSR。SSR具有数量丰富、多态性好、呈共显性、对DNA要求不高、操作简便、重复性以及可靠性好等优点^{[ 19]}, 成为目前构建遗传连锁图谱、品种鉴定及品种选育的理想工具。现已广泛应用于玉米、大豆、花生等作物的研究中^{[ 20, 21, 22]}, 在甜菜方面, 吴则东等^{[ 23]}经优化, 建立了适合甜菜的SSR反应体系; 王华忠等^{[ 24]}利用9对SSR引物组合分析了49份甜菜材料的遗传多样性。2010年, 沙红等^{[ 25]}采用RAPD和SSR分子标记技术, 构建了包含7个连锁群, 16个标记位点的甜菜遗传图谱, 覆盖418.9 cM, 定位了3个与甜菜高糖性状有关的QTL。本试验中20对SSR引物获得19个多态性标记, 有1对SSR引物ms0331在亲本间表现多态性, 在F₂群体中却不分离, 这可能与群体类型、群体大小、标记类型等有关。
3.2 遗传图谱本研究利用SRAP和SSR两种标记相结合方法构建了一张包含141个标记, 覆盖9个连锁群的甜菜分子遗传图谱。图谱长度长的原因可能是由于虽然两种标记的多态性位点较多, 却不够密集, 如Chr.7长度为194.79 cM, 标记数只有10个, 平均间距 19.47 cM; 有些连锁群标记间距过大, 如Chr.3中标记16到17间距为56.2 cM, 第25和26标记间的间距为94.6 cM, 均表明所构建图谱密度有待于加密。本试验构建的遗传图谱包含了9个连锁群, 虽然尚未完全覆盖甜菜基因组, 但与甜菜实际连锁群个数一致, 且平均间距较小, 为9.92 cM, 是目前国内覆盖率最大最完善的一张甜菜连锁图谱, 对于我国甜菜的分子育种具有一定应用价值。目前我们正继续应用多种标记对F₂群体构图, 将尽快构建出一张分布更均匀和位点密度较高的甜菜遗传连锁图谱。
3.3 偏分离偏分离遗传现象在自然界普遍存在, 甘蓝^{[ 26]}、大豆^{[ 27]}、高粱^{[ 28]}等的分子遗传连锁图谱构建中都有表现。Knox等认为环境因素、非同源重组、基因转换和转座因子等也可能是引起偏分离的重要因素^{[ 29]}。本研究F₂作图群体连锁群上共有29个标记偏分离(26个SRAP和3个SSR), 占连锁群标记数的20.56%, 偏分离稍高可能与我们采用的亲本遗传距离相对较远, 或配子体选择性较强有关。偏分离标记中SRAP标记占22.22%, SSR标记占15.78%, 主要是由于显性标记比共显性标记易发生偏分离^{[ 30]}。本试验中有的连锁群上形成了偏分离区域, 可能与配子选择关系有关, 从而导致偏分离的方向趋于一致, 如Chr.3中的SDR的标记都偏向父本, Chr.9和Chr.2上的偏分离标记都偏向母本, 表明偏分离方向相同的标记之间连锁性可能更高。偏分离标记可能会影响连锁的检验, 但偏分离的标记和正常的分离标记有相同的作图效率, 去掉偏分离标记的遗传连锁图可能会使该区域的基因不能定位在连锁图上^{[ 31]}。本试验中就出现类似的现象, 去除偏分离标记后连锁图谱个数与实际个数不符, 反之加上偏分离标记构建出了与实际连锁群个数相等的9个连锁图谱, 表明在多态性标记较少的情况下可以考虑将偏分离标记用于作图。

4 结论本研究构建了一张包括9个连锁群, 141个标记位点的分子连锁图谱, 标记间平均间距9.07 cM。有4个标记未进入连锁群, 连锁群的标记位点数在3~26个之间, 长度为15.69~237.21 cM, 其中Chr.1最长, Chr.9最短。连锁群上有20.56%的标记出现偏分离, 主要集中在Chr.3连锁群上, 形成3个偏分离区域, 其余分散在Chr.1、Chr.2、Chr.8和Chr.9中。偏分离标记中, SRAP标记占22.22%, SSR标记占15.78%; 并有23个偏向父本, 占连锁群偏分离标记的79.31%, 6个偏向母本, 占20.69%。图谱覆盖基因组总长度为1399.88 cM, 甜菜遗传图谱的预期长度是1499.15 cM, 框架图谱覆盖率是93.38%。SRAP在甜菜F₂群体中的多态性较好, 将成为甜菜图谱构建的有力工具。
The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献View Option
原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

1	Halldén C, Hjerdin A, Rading I M, Sall T, Fridlundh B, Johannisdottir G, Tuvesson S, Akesson C, Nilsson N O. A high density RFLP linkage map of sugar beet. Genome, 1996, 39: 634-645[本文引用:1][JCR: 1.668]
2	Barzen E, Mechelke W, Ritter E, Seitzer J F, Salamini F. RFLP markers for suger beet breeding: chromosomal linkage maps and location of major genes for rhizomania resistance, monogermy and hypocotil colour. Plant J, 1995, 2: 601-611[本文引用:1][JCR: 6.582]
3	Uphoff H, Wricke G. A genetic map of sugar beet (Beta vulgaris L. ) based on RAPD markers. Plant Breed, 1995, 114: 355-357[本文引用:1][JCR: 1.175]
4	Nilsson N O, Hanscn M, Panagopoulos A H, Tuvesson S, Ehlde M, Christriansson M, Rading M, Rissler M, Kraft T. QTL analysis of Cercospora leaf spot resistance in sugar beet. Plant Breed, 1999, 118: 327-334[本文引用:1][JCR: 1.175]
5	Schneider K. Mapping QTLs for sucrose content, yield and quality in sugar beet population fingerprinted by EST-related markers. Theor Appl Genet, 2002, 104: 1107-1113[本文引用:1][JCR: 3.658]
6	Grimmer M K, Trybush S, Hanley S, Francis S A, Karp A, Ashe M J C. An anchored linkage map for sugar beet based on AFLP, SNP and RAPD markers and QTL mapping of a new source of resistance to beet necrotic yellow vein virus. Theor Appl Genet, 2007, 114: 1151-1160[本文引用:1][JCR: 3.658]
7	陈昆松, 李方, 徐昌杰, 张上隆, 傅承新. 改良CTAB法用于多年生植物组织基因组DNA的大量提取. 遗传, 2004, 26(4): 529-531 Chen K S, Li F, Xu C J, Zhang S L, Fu C X. An efficient macro-method of genomic DNA isolation from Actinidia chinensis leaves. Hereditas (Beijing), 2004, 26(4): 529-531 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 0.928]
8	赵娟. 辣椒分子连锁图谱的构建及抗黄瓜花叶病毒QTL定位. 内蒙古农业大学硕士学位论文, 2009. pp24-25 Zhao J. Construction of Molecular Linkage Map and QTL Analysis of Cucumber Mosaic Virus Resistance in Pepper. MS Thesis of Inner Mongolia Agricultural University, 2009. pp24-25 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
9	王华忠, 吴则东, 王晓武, 方智远. 利用SRAP与SSR标记分析不同类型甜菜的遗传多样性. 作物学报, 2008, 34: 37-46 Wang H Z, Wu Z D, Wang X W, Fang Z Y. Analysis of the genetic diversity in different types of sugar beets by SRAP and SSR markers. Acta Agron Sin, 2008, 34: 37-46 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.667]
10	赵尚敏. 甜菜抗丛根病种质资源遗传多样性分析. 内蒙古农业大学硕士学位论文, 2009. pp31-34 Zhao S M. Study on the Genetic Diversity of Germplasm Resource of Rhizomania Resistance Sugar Beet. MS Thesis of Inner Mongolia Agricultural University, 2009. pp31-34 (in Chinese)[本文引用:1]
11	宋宪亮, 孙学振, 张大真. 偏分离及对植物遗传作图的影响. 农业生物技术学报, 2006, 14: 286-292 Song X L, Sun X Z, Zhang D Z. Segregation Distortion and Its Effect on Genetic Mapping in Plants. J Agric Biotechnol, 2006, 14: 286-292 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
12	Postlethwait J H, Johnson S L, Midson C N, Talbot W S, Gates M, Ballinger E W, Africa D, Andrews R, Carl T, Eisen J S. A genetic linkage map for the zebrafish. Science, 1994, 264: 699-703[本文引用:1]
13	Chakravarti A, Lasher L K, Reefer J E. A maximum likelihood for estimating genome length using genetic linkage data. Genetics, 1991, 128: 175-182[本文引用:1][JCR: 4.389]
14	唐玉海, 郭春芳, 张木清. 相关序列扩增多态性(SRAP)标记及其应用研究进展. 生物技术通报, 2006, (增刊-1): 237-241 Tang Y H, Guo C F, Zhang M Q. Sequence-related amplified polymorphism (SRAP) markers and applications. Biotechnol Bull, 2006, (suppl-1): 237-241 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 0.49]
15	林忠旭, 张献龙, 聂以春. 新型标记SRAP在棉花F2分离群体及遗传多样性评价中的适用性分析. 遗传学报, 2004, 6: 622-626 Lin Z X, Zhang X L, Nie Y C. Evaluation of application of a new molecular marker SRAP on analysis of F2 segregation population and genetic diversity in cotton. Acta Genet Sin, 2004, 6: 622-626 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
16	李媛媛, 沈金雄, 王同华, 傅廷栋, 马朝芝. 利用SRAP、SSR和AFLP标记构建甘蓝型油菜遗传连锁图谱. 中国农业科学, 2007, 40: 1118-1126 Li Y Y, Shen J X, Wang T H, Fu T D, Ma C Z. Construction of a linkage map using SRAP, SSR and AFLP markers in Brassica napus L. Sci Agric Sin, 2007, 40: 1118-1126 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.889]
17	马红勃, 祁建民, 李延坤, 梁景霞, 王涛, 兰涛, 陈顺辉, 陶爱芬, 林荔辉, 吴建梅. 烟草SRAP和ISSR分子遗传连锁图谱构建. 作物学报, 2008, 34: 1958-1963 Ma H B, Qi J M, Li Y S, Liang H X, Wang T, Lan T, Chen S H, Tao A F, Lin Z H, Wu J M. Construction of a molecular genetic linkage map of tobacco based on SRAP and ISSR markers. Acta Agron Sin, 2008, 34: 1958-1963 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.667]
18	王茂芊, 吴则东, 王华忠. 利用SRAP标记分析我国甜菜三大产区骨干材料的遗传多样性. 作物学报, 2011, 37: 811-819 Wang M Q, Wu Z D, Wang H Z. Genetic diversity of major sugar beet varieties from three regions of China with SRAP markers. Acta Agron Sin, 2011, 37: 811-819 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.667]
19	唐荣华, 张君诚, 吴为人. SSR分子标记的开发技术研究进展. 西南农业学报, 2002, 15(4): 106-109 Tang R H, Zhang J C, Wu W R. Progress in the way to develop SSR molecular marker. Southwest China J Agric Sci, 2002, 15(4): 106-109 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
20	向道权, 曹海河, 曹永国, 杨俊品, 黄烈健, 王守才, 戴景瑞. 玉米SSR遗传图谱的构建及产量性状基因定位. 遗传学报, 2001, 28: 778-784 Xiang D Q, Cao H H, Cao Y G, Yang J P, Huang L J, Wang S C, Dai J R. Construction of a genetic map and location of quantitative trait loci for yield component traits in maize by SSR markers. Acta Genet Sin, 2001, 28: 778-784 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
21	陈庆山, 张忠臣, 刘春燕, 王伟权, 李文滨. 应用Charleston×东农594重组自交系群体构建SSR大豆遗传图谱. 中国农业科学, 2005, 38: 1312-1316 Chen Q S, Zhang Z C, Liu C Y, Wang W Q, Li W B. Construction and analysis of soybean genetic map using recombinant inbred line of Charleston × Dongnong 594. Sci Agric Sin, 2005, 38: 1312-1316 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.889]
22	洪彦彬, 梁炫强, 陈小平, 刘海燕, 周桂元, 李少雄, 温世杰. 花生栽培种SSR遗传图谱的构建. 作物学报, 2009, 35: 395-402 Hong Y B, Liang X Q, Chen X P, Liu H Y, Zhou G Y, Li S X, Wen S J. Construction of genetic linkage map in peanut (Arachis hypogaea L. ) cultivars. Acta Agron Sin, 2009, 35: 395-402 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.667]
23	吴则东, 王华忠, 韩英. 甜菜SSR-PCR反应体系的优化. 中国糖料, 2008, (1): 11-13 Wu Z D, Wang H Z, Han Y. Optimization of sugarbeet SSR-PCR reaction system. Sugar Crops China, 2008, (1): 11-13 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 0.5408]
24	史树德, 魏磊, 张子义, 邵金旺, 田自华. 甜菜EST-SSR引物的开发与应用. 中国糖料, 2011, (3): 1-5 Shi S D, Wei L, Zhang Z Y, Shao J W, Tian Z H. Development and Utilization of EST-SSR Marker in Sugarbeet (Beta vulgaris L. ). Sugar Crops China, 2011, (3): 1-5 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 0.5408]
25	沙红, 王燕飞, 高文伟, 曲延英, 张立明. 甜菜离子注入诱变高糖性状的QTL分析. 中国糖料, 2010, (3): 27-28 Sha H, Wang Y F, Gao W W, Qu Y Y, Zhang L M. QTL analysis of impregnatingion into high-sugar mutant sugarbeet. Sugar Crops China, 2010, (3): 27-28 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 0.5408]
26	陆光远, 杨光圣, 傅廷栋. 甘蓝型油菜分子标记连锁图谱的构建及显性细胞核雄性不育基因的图谱定位. 遗传学报, 2004, 31: 1309-1315 Lu G Y, Yang G S, Fu T D. Linkage map construction and mapping of a dominant genic male sterility gene (Ms) in Brassica napus. Acta Genet Sin, 2004, 31: 1309-1315 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
27	吴晓雷, 贺超英, 王永军, 张志永, 东方阳, 张劲松, 陈受宜, 盖钧镒. 大豆遗传图谱的构建和分析. 遗传学报, 2001, 28: 1951-1961 Wu X L, He C Y, Wang Y J, Zhang Z Y, Dong F Y, Zhang J S, Chen S Y, Gai J Y. Construction and analysis of a genetic linkage map of soybean. Acta Genet Sin, 2001, 28: 1951-1961 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]
28	赵姝华, 李玥莹, 邹剑秋, Folkertsma R, Hash T C. 高粱分子遗传图谱的构建. 杂粮作物, 2005, 25(1): 11-13 Zhao S H, Li Y Y, Zou J Q, Folkertsma R, Hash T C. Construction of a molecular genetic map of sorghum. Rain Fed Crops, 2005, 25(1): 11-13 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 0.5562]
29	Knox M R, Ellis T H N. Excess heterozygosity contributes togenetic map expansion in pea recombinant inbred populations. Genetics, 2002, 162: 861-873[本文引用:1][JCR: 4.389]
30	刘海燕, 崔金腾, 高用明. 遗传群体偏分离研究进展. 植物遗传资源学报, 2009, 10: 613-617 Liu H Y, Cui J T, Gao Y M. Progress of segregation distortion. J Plant Genet Resour, 2009, 10: 613-617 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1][CJCR: 1.1628]
31	宋立君. 萝卜遗传连锁图谱构建与主要品质性状QTLs分析. 南京农业大学硕士学位论文, 2009. pp34-35 Song L J. Construction of a genetic linkage map and QTLs analysis of main quality traits in radish (Raphanus sativus L. ). MS Thesis of Nanjing Agricultural University, 2009. pp34-35 (in Chinese with English abstract)[本文引用:1]