專利名稱：具有影響產(chǎn)量的上位基因的大豆的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)交叉文獻(xiàn)本申請(qǐng)要求了1997年5月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/045,421以及1998年4月30日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)栠€未給予)的優(yōu)先權(quán)。
關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究和開(kāi)發(fā)的聲明本發(fā)明的研究得到美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院補(bǔ)助金GM42337的部分支持。美國(guó)政府在本發(fā)明中享有一定的權(quán)利。
背景技術(shù)：
田間作物植物育種家主要關(guān)切的農(nóng)業(yè)性狀例如是植物高度、發(fā)芽時(shí)間、成熟所需時(shí)間、作物產(chǎn)量、抗病性、抗環(huán)境應(yīng)力的能力等。這些性狀很少是由單基因所控制的，或單基因無(wú)法控制的。而是性狀通常受這樣的基因所控制，這些基因的作用勉強(qiáng)地說(shuō)是數(shù)量性的，即，它們的影響主要可通過(guò)比較具體性狀的數(shù)量測(cè)定結(jié)果以及觀察該性狀的增加或減少來(lái)觀察到。因此，這些性狀在基因圖譜上的基因座被稱為數(shù)量性狀基因座(QTL)。術(shù)語(yǔ)QTL有時(shí)與影響性狀的基因同義。
在開(kāi)發(fā)出分子標(biāo)記之前，鑒定特異性QTL、作其圖譜和了解其作用的遺傳和分子基礎(chǔ)幾乎是不可能的。分子標(biāo)記是一類能用分子技術(shù)(如與標(biāo)記的DNA探針雜交)檢測(cè)到的表型。分子標(biāo)記類型包括RFLP(限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性)、SSR(單序列重復(fù)序列)標(biāo)記、同工酶標(biāo)記等。回顧見(jiàn)Dudley，J.W.(1989)Crop.Sci.33660-668。
分子標(biāo)記的本領(lǐng)在于它們能產(chǎn)生很大的量并且容易被迅速測(cè)定。在RFLP標(biāo)記出現(xiàn)前，在大豆中用57種典型的標(biāo)記(如花色、種皮顏色、種皮過(guò)氧化物酶、根熒光、特異性害蟲(chóng)抗性等)只鑒定出了覆蓋約420厘摩(cM)的17個(gè)連鎖群[Palmer，R.G.等，(1987)″數(shù)量遺傳學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué)″，在Wilcox，J.R.(編輯)SoybeanImprovement，Production and Uses，第2版，農(nóng)藝學(xué)16145-199]，相反，Keim等人在1990年的Genetics 126735-742中構(gòu)建一個(gè)基因圖譜，該圖譜在覆蓋大約1200cM的26個(gè)連鎖群中包括了130個(gè)RFLP標(biāo)記。后來(lái)，Diers等人在1992年Theor.Appl.Genet.83608-612中將該圖譜擴(kuò)展成覆蓋2147cM的31個(gè)連鎖群中有252個(gè)標(biāo)記。對(duì)于大多數(shù)農(nóng)業(yè)上重要的物種(除大豆外還包括土豆、玉米、小麥和大麥)，已經(jīng)制得了分子標(biāo)記探針和PCR引物的文庫(kù)。利用分子標(biāo)記，所有這些物種的基因圖譜均已獲得顯著改進(jìn)。
已經(jīng)證明分子標(biāo)記對(duì)于提高植物育種的速度和效率是非常有價(jià)值的。大多數(shù)具有農(nóng)業(yè)價(jià)值的性狀(例如害蟲(chóng)抗性、產(chǎn)量等)是很難測(cè)定的，這通常需要對(duì)整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)以及對(duì)田間試驗(yàn)結(jié)果作統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)分析會(huì)因?yàn)榄h(huán)境變化而含糊不清或混淆。有時(shí)，育種家可利用常規(guī)的、在育種過(guò)程容易跟蹤的標(biāo)記(如花色)。如果所需的QTL與常規(guī)標(biāo)記聯(lián)系足夠密切，它們之間發(fā)生重組的可能性就足夠地低，在一系列雜交中QTL和標(biāo)記共同分離。標(biāo)記實(shí)際上變成了QTL本身的替代物。在分子標(biāo)記出現(xiàn)之前，由于缺乏在圖譜上與所需性狀足夠靠近的合適標(biāo)記，使進(jìn)行標(biāo)記連鎖育種的機(jī)會(huì)受到嚴(yán)重限制。圖譜上的距離與兩個(gè)標(biāo)記之間、QTL或標(biāo)記和QTL之間的重組頻率呈簡(jiǎn)單函數(shù)關(guān)系。因此，如果標(biāo)記和QTL在圖譜上相隔太遠(yuǎn)，則在一系列雜交或自花授粉中會(huì)發(fā)生太多的重組，從而使標(biāo)記不再與QTL相關(guān)聯(lián)。在整個(gè)基因圖譜中廣泛選擇分子標(biāo)記使得育種家能在一系列雜交中通過(guò)測(cè)定標(biāo)記(該標(biāo)記與影響性狀的QTL相連鎖)的存在與否來(lái)跟蹤幾乎所有所需的性狀。主要的困難在于確定標(biāo)記和影響所需性狀之間聯(lián)系的初始步驟。
分子標(biāo)記還提供了兩個(gè)附加的操作上的優(yōu)點(diǎn)。首先，由于它們作為植物DNA本身的特征存在，因此它們可在發(fā)芽后立即通過(guò)分析幼苗的葉子DNA而檢測(cè)到。攜帶標(biāo)記的植物的選擇可在幼苗階段進(jìn)行，這樣就節(jié)省了以前培育大量植物至成熟所需的空間和能量。第二，分子標(biāo)記不需要依靠基因表達(dá)來(lái)檢測(cè)。它們的使用不可能產(chǎn)生令人誤解的結(jié)果(例如當(dāng)環(huán)境或其它變量改變了常規(guī)標(biāo)記基因表達(dá)時(shí)，會(huì)發(fā)生令人誤解的結(jié)果)。
用具有農(nóng)業(yè)價(jià)值的特定性狀來(lái)鑒定特異性標(biāo)記仍存在很大的問(wèn)題。特別是，只有得到了QTL能與大之連鎖的量分子標(biāo)記時(shí)，才能用連鎖的標(biāo)記鑒定QTL[Dudley(1993)]。評(píng)價(jià)數(shù)量性狀和其與分子標(biāo)記的連鎖的重要工具是重組近交(RI)種群。RI種群包括代表來(lái)自單個(gè)遺傳雜交的穩(wěn)定近交(因此是純合的)分離體后代的單種品系[Burr，B.等人(1988)Genetics 188519-526；Carillo，J.M.等人，(1990)Theor.Appl.Genet.79321-330]。RI種群始于兩個(gè)親代近交(純合)栽培品種之間的雜交。最好選擇它們之間存在大量等位基因變化的品種。只有在兩個(gè)品種間有多態(tài)性(即在兩個(gè)品種之間有可區(qū)分的差別)的那些分子標(biāo)記才能使用。因此，品種間的總體等位基因變異越大，可采用的分子標(biāo)記的數(shù)量也就越多。然后，使第一次雜交的個(gè)別子代自交數(shù)代。自交過(guò)程在大豆中天然存在，大豆是自傳花粉植物。為了確保雜交的所有個(gè)體有相同的表現(xiàn)度，在隨后幾代中使分離體保持分開(kāi)，該過(guò)程稱為單種血統(tǒng)(single seed descent)。在自交幾代時(shí)，子代的每個(gè)基因座趨向于純合，盡管每個(gè)基因座可源自原始親代品種的任何一個(gè)。結(jié)果，種群最終含有的基因在每個(gè)基因座幾乎均為純合，但是由于重組，它會(huì)隨機(jī)地以多種組合與親代來(lái)源的基因混合。在自交8代后，雜合性的理論頻率為1/28。因此，RI種群基本上是純合的。RI種群中的每個(gè)分離體可在測(cè)定農(nóng)業(yè)上感興趣的不同性狀的重復(fù)試驗(yàn)中進(jìn)行全部分析。同時(shí)，還可測(cè)定個(gè)別分子標(biāo)記的等位基因變異。理論上，應(yīng)當(dāng)可以分析這些數(shù)據(jù)以明確特殊性狀和特殊標(biāo)記等位基因之間的關(guān)系，并因而確定與標(biāo)記等位基因連鎖的QTL。
“上位性”是遺傳術(shù)語(yǔ)，它用來(lái)表示在非等位基因相互作用時(shí)，非累加性(non-additively)影響表型表達(dá)的情況。例如，在色素基因和影響色素分布的基因之間觀察到經(jīng)典的上位效應(yīng)。當(dāng)控制色素合成的基因發(fā)生改變或失活時(shí)，可能就觀察不到色素分布基因的表達(dá)。植物中的數(shù)量性狀是多個(gè)QTL與環(huán)境之間相互作用的結(jié)果[Tanksley，S.O.(1993)Ann.Rev.Genet.27205-233]。QTL中上位性的存在加深了鑒定與QTL相連分子標(biāo)記的復(fù)雜性和難度。
Lark，K.G.等人(Proc.Nat.Acad.Sci.USA 924656-4660)報(bào)道在大豆中鑒定到某些上位性QTL，其中從品種′Minsoy′和′Noir 1′之間雜交獲得的RI種群中，一個(gè)基因座的性狀變異取決于另一個(gè)基因座的特異性等位基因。為了鑒定基因座的這些配對(duì)，作者選擇已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與測(cè)定性狀(如植物高度)相關(guān)聯(lián)的QTL作為第一基因座。然后，他們掃描了與不連鎖基因座有關(guān)的高度數(shù)據(jù)，將RI種群品系分成兩兩組合的第一基因座和第二基因座。由于每個(gè)基因座上有兩個(gè)可鑒別的等位基因，因此每個(gè)兩兩組合實(shí)際上導(dǎo)致四種可能的組合1)來(lái)自′Minsoy′的基因座1與來(lái)自′Minsoy′的基因座22)來(lái)自′Minsoy′的基因座1與來(lái)自′Noir 1′的基因座23)來(lái)自′Noir 1′的基因座1與來(lái)自′Minsoy′的基因座24)來(lái)自′Noir 1′的基因座1與來(lái)自′Noir′的基因座2由于已知所用的分子標(biāo)記在′Minsoy′和′Noir′之間是多態(tài)性的，因此可以鑒定四種可能組合的每一個(gè)并對(duì)植物高度的分布評(píng)分。不是以常規(guī)分布曲線對(duì)數(shù)據(jù)作圖(給定高度的植物數(shù)量在縱坐標(biāo)上，高度在橫坐標(biāo)上)，而是用累積分布對(duì)數(shù)據(jù)作圖。高度繪在橫坐標(biāo)上，每個(gè)植物從最矮到最高按等級(jí)繪在縱坐標(biāo)上。所得分布曲線的位置及其性狀均表示了相互作用。這樣，鑒定出了幾個(gè)基因座，它們單獨(dú)對(duì)植物高度沒(méi)有明顯的作用，但是一個(gè)等位基因確實(shí)影響了另一個(gè)基因座控制的高度。因此，受給定的第一基因控制的最大植物高度取決于植物中第二個(gè)基因的合適等位基因是否同時(shí)存在。已報(bào)道了同一類型的相互作用對(duì)產(chǎn)量的影響，它與對(duì)植物高度和成熟度的作用有所區(qū)別。本發(fā)明采用了Lark等人(1995)和Chase，K.等人(1997)Thero.Appl.Genet.94724-730(該文納入本文作參考)中描述的分析方法。詳細(xì)描述顯示在下文實(shí)施例中。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種植物育種以改進(jìn)具有農(nóng)業(yè)價(jià)值的數(shù)量性狀的方法。該方法需要確定一個(gè)與第一數(shù)量性狀基因座(QTL)連鎖(link)的分子標(biāo)記，該基因座的至少一個(gè)等位基因?qū)?shù)量性狀有影響。該方法還要求確定與第二基因座連鎖的第二分子標(biāo)記，該基因座的至少一個(gè)等位基因?qū)κ艿谝换蜃绊懙男誀畹谋磉_(dá)有促進(jìn)作用。一旦確定了第一和第二基因座的所需等位基因的標(biāo)記，就可采用常規(guī)的育種方法來(lái)將兩個(gè)基因座導(dǎo)入其它植物品種中，并通過(guò)連續(xù)幾輪雜交和選擇，來(lái)選擇它們共同存在的品種。如果一個(gè)基因已存在待改進(jìn)的品種中，那么可能只需要導(dǎo)入另一個(gè)基因座。因此，育種過(guò)程產(chǎn)生了新的獨(dú)特的與第一親代品種不同的植物品種，它具有的基因能相互作用來(lái)改善具農(nóng)業(yè)價(jià)值的性狀，該類基因的至少一個(gè)等位基因是由第二親代品種提供的。
本發(fā)明列舉了大豆中影響各種具有顯著農(nóng)業(yè)意義的性狀(包括產(chǎn)量)的QTL品種。從品種′Archer′和品種′Noir 1′之間或′Archer′和品種′Minsoy′之間或′Minsoy′和′Noir′之間的初次雜交獲得RI種群，然后使初次雜交的個(gè)別后代自交8-10代。本發(fā)明的一個(gè)例子是，在從′Archer/Noir 1′雜交獲得的RI種群中鑒定出影響產(chǎn)量的兩個(gè)基因座，一個(gè)基因座與標(biāo)記T153a連鎖，另一個(gè)與標(biāo)記Satt277連鎖。分析這些基因單獨(dú)以及相互組合的影響，結(jié)果揭示影響產(chǎn)量的一個(gè)基因座與Satt277連鎖，第二個(gè)基因座作為Satt277影響產(chǎn)量的修飾基因，其與T153a連鎖。這些標(biāo)記在圖譜上在分開(kāi)的連鎖群中。
與T153a連鎖的修飾基因的′Noir 1′等位基因僅僅對(duì)Satt277連鎖的產(chǎn)量基因的′Noir 1′等位基因有正效應(yīng)。與T153a連鎖的修飾基因的′Archer′等位基因?qū)τ赟att277連鎖的產(chǎn)量基因的′Archer′或′Noir 1′等位基因沒(méi)有不同的效應(yīng)。
根據(jù)等位基因的組合，平均產(chǎn)量在34.2Bu/ac至40.1Bu/ac之間。產(chǎn)量的增量為17.3％。因此，兩種′Noir 1′等位基因滲入商用品種均可大幅度增加產(chǎn)量。如果該品種的內(nèi)源性產(chǎn)量基因座對(duì)′Noir 1′修飾等位基因更具反應(yīng)性，則效應(yīng)甚至?xí)缺疚拿枋龅倪€要高。而且，由于修飾基因經(jīng)常修飾多種性狀，因此由′Noir 1′修飾基因上調(diào)的其它性狀可以預(yù)計(jì)有其它農(nóng)業(yè)優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論與Satt277-連鎖的QTL存在與否。
關(guān)于與其它基因座相連的標(biāo)記，也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，這些基因座影響具有農(nóng)業(yè)顯著意義的性狀，包括籽粒重量、花期、成熟度/高度(對(duì)于高的早熟植物來(lái)說(shuō)是低數(shù)值，對(duì)于矮的晚熟植物來(lái)說(shuō)是高數(shù)值)、平均葉面積、蛋白質(zhì)含量、油含量以及繁殖期，理論上，對(duì)于任何所需的性狀均可獲得類似的結(jié)果。
因此，本發(fā)明提供了改進(jìn)的植物種類(以大豆為例)，其中品種親代(varietalparent)的基因型被改變成包括至少一個(gè)與分子標(biāo)記T153a連鎖的修飾基因。另外，此種改變可包括具農(nóng)業(yè)價(jià)值的性狀的一個(gè)或多個(gè)QTL的基因滲入，每一個(gè)均可由至少一個(gè)連鎖的分子標(biāo)記來(lái)確定。特別感興趣的是被鑒定的能影響大豆產(chǎn)量、與分子標(biāo)記Satt277連鎖的QTL。QTL上與T153a連鎖的基因修飾效應(yīng)的程度根據(jù)每個(gè)基因或基因座的特定等位基因而不同。至今觀察到的對(duì)于產(chǎn)量的最大效應(yīng)來(lái)自T153a的′Noir 1′等位基因與Satt277的′Noir 1′等位基因的組合。因此，改進(jìn)的植物品種的較佳實(shí)例是經(jīng)過(guò)修飾攜帶了T153a和Satt277連鎖基因座的′Noir 1′等位基因的商用大豆品種。
附圖簡(jiǎn)述在


圖1-4、7-18和整個(gè)文本中，字母a，A，b和B指三個(gè)RI系中特定標(biāo)記的親代等位基因。在′Archer′X′Minsoy′和′Archer′X′Noir 1′系中，a和A指′Archer′等位基因。在′Minsoy′X′Noir 1′系中，a和A指′Noir 1′等位基因。因此，在′Archer′X′Minsoy′中A，a＝′Archer′等位基因B，b＝′Minsoy′等位基因在′Archer′X′Noir 1′中A，a＝′Archer′等位基因B，b＝′Noir 1′等位基因在′Noir 1′X′Minsoy′中A，a＝′Noir 1′等位基因B，b＝′Minsoy′等位基因大寫字母指顯示在每個(gè)圖左面的標(biāo)記。小寫字母指顯示在每個(gè)圖右面中的標(biāo)記。在每張累積分布圖中，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)植物，其被測(cè)定性狀的等級(jí)在縱軸上，其性狀數(shù)據(jù)繪于橫軸上。
圖1是聯(lián)合明尼蘇達(dá)州和智利測(cè)試圖的′Archer′X′Noir 1′RI種群的大豆產(chǎn)量數(shù)據(jù)。
圖1A是標(biāo)準(zhǔn)的分布圖(橫軸產(chǎn)量(bu/ac)對(duì)植物數(shù)目(縱軸))。
圖1B-1E是產(chǎn)量(橫軸)對(duì)各植物的產(chǎn)量等級(jí)所作的累積分布圖。在
圖1B中，分別繪出具有標(biāo)記T153a的′Archer′等位基因的所有植物(標(biāo)記為A，繪成橫線)以及具有標(biāo)記T153a的′Noir 1′等位基因的所有植物(標(biāo)記為B，繪成豎線)的數(shù)據(jù)。在
圖1C中，分別繪出具有T153a′Archer′等位基因(A)和標(biāo)記Satt277′Archer′等位基因的所有植物(繪成實(shí)心圓)以及具有T153a′Archer′等位基因(A)以及Satt277′Noir 1′等位基因兩者的所有植物(繪成空心圓)的數(shù)據(jù)。在
圖1D中，具有′Noir 1′T153a和′Archer′Satt277(Ba)的所有植物繪成實(shí)心方塊，具有′Noir 1′T153a和′Noir 1′Satt277(Bb)的所有植物繪成空心方塊。在
圖1E中，繪出了具有Satt277′Archer′等位基因(橫線)以及具有Satt277′Noir 1′等位基因(豎線)的所有植物。
圖2是僅僅來(lái)自智利田間試驗(yàn)的同一RI種群的大豆產(chǎn)量數(shù)據(jù)。圖2A是所有植物的常規(guī)分布曲線。圖2B-E是累積分布曲線。如
圖1所述的那樣，A指具有′Archer′T153a等位基因的植物，B指具有′Noir 1′T153a等位基因的所有植物，″a″指具有′Archer′Satt277等位基因的植物，″b″指具有′Noir 1′Satt277等位基因的植物。具有特定等位基因組合的植物用大小寫字母的組合(Aa，Ab，Ba或Bb)來(lái)命名。
圖3是同一RI種群1996年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。圖3A是所有植物的常規(guī)分布曲線。圖3B-E是累積分布曲線。所有等位基因的命名與
圖1和2中的相同。
圖4是同一RI種群1997年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。圖4A是所有植物的常規(guī)分布曲線。圖4B-E是累積分布曲線。所有等位基因的命名與
圖1-3中的相同。
圖5的圖線顯示了累加對(duì)數(shù)似然比(Additive Log Likelihood ration，LLR)與概率值(p)之間的關(guān)系。
圖6是各種標(biāo)記基因座與標(biāo)記Satt277組合影響產(chǎn)量的相互作用的累加LLR數(shù)值的條狀圖。
圖7A-D顯示了′Minsoy′X′Archer′重組近交種群中籽粒蛋白含量(以13％水計(jì)的重量百分?jǐn)?shù))累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Sat-001，小寫字母指標(biāo)記Satt001。A(或a)指′Archer′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。圖7AA用橫線表示，B用豎線表示。圖7BAa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。圖7C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。圖7D，a＝橫線，b＝豎線。
圖8A-D顯示了′Minsoy′X′Noir 1′重組近交種群的產(chǎn)量(蒲式耳/英畝)的累積分布曲線。大寫字母＝標(biāo)記Satt365，小寫字母＝標(biāo)記Satt567，A(或a)＝′Noir 1′等位基因，B(或b)＝′Minsoy′等位基因。圖8A，A＝橫線，B＝豎線；圖8B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓；圖8C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊；圖8D，a＝橫線，b＝豎線。
圖9A-D顯示了′Minsoy′X′Noir 1′重組近交種群中籽粒重量(毫克/籽粒)的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt080的等位基因；小寫字母指標(biāo)記Satt315的等位基因；A(或a)指′Noir 1′等位基因；B(或b)指′Minsoy′等位基因。圖9A，A＝橫線，B＝豎線。圖9B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。圖9C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。圖9D，a＝橫線，b＝豎線。
圖10A-D顯示了′Minsoy′X′Archer′重組近交種群中油含量(克/千克籽粒，以13％水計(jì))的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Sat_039的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Satt281的等位基因。A(或a)指′Archer′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖10A，A＝橫線，B＝豎線。
圖10B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖10C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖10D，a＝橫線，b＝豎線。
圖11A-D顯示了′Minsoy′X′Archer′重組近交種群中繁殖期(天數(shù))的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt256的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Sat_112的等位基因。A(或a)指′Noir 1′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖11A，A＝橫線，B＝豎線。
圖11B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖11C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖11D，a＝橫線，b＝豎線。
圖12A-D顯示了′Minsoy′X′Archer′重組近交種群中油含量(g/Ug籽粒，以13T水計(jì))的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt346的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Satt372B的等位基因。A(或a)指′Archer′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖12A，A＝橫線，B＝豎線。
圖12B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖12C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖11D，a＝橫線，b＝豎線。
圖13A-D顯示了′Minsoy′X′Archer′重組近交種群產(chǎn)量(bu/ac)的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt507的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Satt561的等位基因。A(或a)指′Archer′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖13A，A＝橫線，B＝豎線。
圖13B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖13C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖13D，a＝橫線，b＝豎線。
圖14A-D顯示了′Minsoy′X′Noir 1′重組近交種群繁殖期(天數(shù))的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt032的等位基因，小寫字母指標(biāo)記HSP176的等位基因。A(或a)指′Noir 1′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖14A，A＝橫線，B＝豎線。
圖14B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖14C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖14D，a＝橫線，b＝豎線。
圖15A-D顯示了′Minsoy′X′Noir 1′重組近交種群葉面積(cm2)的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt066的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Satt100的等位基因。A(或a)指′Noir 1′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖15A，A＝橫線，B＝豎線。
圖15B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖15C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖15D，a＝橫線，b＝豎線。
圖16A-D顯示了′Archer′X′Minsoy′重組近交種群開(kāi)花時(shí)間(天數(shù))的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt082的等位基因，小寫字母指標(biāo)記R079的等位基因。A(或a)指′Archer′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖16A，A＝橫線，B＝豎線。
圖16B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖16C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖16D，a＝橫線，b＝豎線。
圖17A-D顯示了′Noir 1′X′Minsoy′重組近交種群開(kāi)花時(shí)間(天數(shù))的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記Satt079的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Sat_003的等位基因。A(或a)指′Noir 1′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖17A，A＝橫線，B＝豎線。
圖17B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖17C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖17D，a＝橫線，b＝豎線。
圖18A-D顯示了′Noir 1′X′Minsoy′重組近交種群成熟時(shí)間除以高度(天數(shù)/厘米)的累積分布曲線。大寫字母指標(biāo)記K011c的等位基因，小寫字母指標(biāo)記Satt307的等位基因。A(或a)指′Noir 1′等位基因，B(或b)指′Minsoy′等位基因。
圖18A，A＝橫線，B＝豎線。
圖18B，Aa＝實(shí)心圓，Ab＝空心圓。
圖18C，Ba＝實(shí)心方塊，Bb＝空心方塊。
圖18D，a＝橫線，b＝豎線。
發(fā)明詳述使用的下列術(shù)語(yǔ)如本文所定義數(shù)量性狀—在許多不同植物種類間表現(xiàn)出變異的連續(xù)范圍的性狀。該變異認(rèn)為受多個(gè)基因的影響。基因控制數(shù)量性狀被認(rèn)為是控制變異的增量改變，并相互之間可能有作用。利用它們的性質(zhì)，數(shù)量性狀可以具有僅僅與其基本功能間接相關(guān)的效應(yīng)。例如，控制成熟時(shí)間長(zhǎng)短的基因也可被認(rèn)為會(huì)影響植物高度，因?yàn)橹参飼?huì)在成熟期間繼續(xù)生長(zhǎng)。環(huán)境作用對(duì)數(shù)量性狀的測(cè)定也有很大作用。例如，在含有線蟲(chóng)的土壤中，一種性狀(如產(chǎn)量)會(huì)受抗線蟲(chóng)能力的性狀的影響。
數(shù)量性狀基因座(QTL)是一種操作上的術(shù)語(yǔ)，它用來(lái)指與數(shù)量性狀相關(guān)的植物基因組區(qū)域。術(shù)語(yǔ)QTL有時(shí)與影響性狀的基因同義。然而，由于QTL被認(rèn)為與分子標(biāo)記連鎖，“基因座”被更準(zhǔn)確地描述成通過(guò)一系列傳代仍保持與標(biāo)記連鎖同時(shí)持續(xù)影響該性狀(在合適的條件下)的基因組節(jié)段。從物理上講，該節(jié)段不僅包括基因，還可包括側(cè)接的DNA。
連鎖在經(jīng)典遺傳學(xué)被定義用來(lái)描述通過(guò)多次雜交傳代一起分離的性狀的關(guān)系。整個(gè)基因組以既定的隨機(jī)頻率發(fā)生遺傳重組。通過(guò)測(cè)定性狀或標(biāo)記配對(duì)之間的重組頻率，構(gòu)建基因圖譜。性狀或標(biāo)記在染色體上相互間靠得越近，重組的頻率就越低，連鎖的程度就越高。如果每一代的重組可能性小于1/10，那么本文就認(rèn)為這種性狀或標(biāo)記是連鎖的?？赡苄詾?/100的重組被定位圖譜距離為1.0厘摩(1.0cM)。
分子標(biāo)記該術(shù)語(yǔ)用來(lái)指一種DNA序列特征，該序列特征很獨(dú)特，足以代表基因組上一個(gè)特異性基因座的特征。例子包括限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(RFLP)和單序列重復(fù)序列(SSR)。產(chǎn)生RFLP標(biāo)記是因?yàn)镈NA中的序列改變(包括單個(gè)堿基改變、插入、缺失或倒置)而導(dǎo)致限制性內(nèi)切核酸酶識(shí)別位點(diǎn)喪失(或得到)。因此，由該酶產(chǎn)生的片段的大小和數(shù)量被改變。用能與此改變區(qū)域內(nèi)DNA特異性雜交的探針可迅速地、特異性地鑒別在兩植物品種間表現(xiàn)出等位基因變異的DNA區(qū)域。當(dāng)短序列在該序列的許多重復(fù)中表現(xiàn)出等位基因變異時(shí)，產(chǎn)生SSR標(biāo)記。側(cè)接該重復(fù)序列的序列可作為聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的引物。根據(jù)基因座給定等位基因處的重復(fù)序列的數(shù)目，PCR產(chǎn)生DNA節(jié)段長(zhǎng)度在的不同等位基因中將有所不同。PCR產(chǎn)生片段大小的不同可用凝膠電泳來(lái)檢測(cè)。其它類型的分子標(biāo)記是已知的。所有這些均可用來(lái)確定大豆基因組上的特定基因座。已經(jīng)對(duì)大量的這些基因座作了圖譜。因此，每個(gè)標(biāo)記是具有獨(dú)特核苷酸序列的DNA特定節(jié)段的指示物。圖譜位置提供了測(cè)定特定標(biāo)記相互之間相對(duì)位置的手段。當(dāng)稱一個(gè)性狀與給定標(biāo)記連鎖時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解成其序列影響性狀的實(shí)際DNA節(jié)段處在距標(biāo)記大約10cM內(nèi)。如果確定了QTL兩側(cè)的標(biāo)記，就可以獲得更精確而肯定的定位。通過(guò)測(cè)定標(biāo)記在雜交后代中是否出現(xiàn)，就可通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的分子測(cè)試來(lái)檢測(cè)QTL的存在，而不需真正地評(píng)價(jià)性狀本身的存在(這可能很困難而且耗時(shí))。
上位性是遺傳學(xué)中熟知的術(shù)語(yǔ)，它指兩個(gè)基因的相互作用，作用的結(jié)果不是兩個(gè)基因的各個(gè)基因在另一個(gè)基因不存在時(shí)作用效果的總和。累加的效果不是上位性效果。在上位性中，不考慮相互作用的機(jī)制。因此，即使一個(gè)或兩個(gè)基因單獨(dú)不能觀察到效果，而效果取決于兩種基因同時(shí)存在，這就稱為上位性。
品種親代該術(shù)語(yǔ)在本文中用來(lái)指雜交過(guò)程中(用于將特異性基因座導(dǎo)入商用品種中)的兩個(gè)親代中的一個(gè)?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)出在特定氣候和土壤條件下性能最優(yōu)的各種商用品種。通常有這樣的情況，要將新的基因從外源非適應(yīng)的或非商用品種導(dǎo)入現(xiàn)有的商用品種中。通過(guò)重復(fù)回交和選擇，可使所需基因座滲入商用品種同時(shí)保留商用品種的大多數(shù)遺傳背景和性能特征。待導(dǎo)入新基因或基因座的品種在本文中稱為品種親代。衍生提供新基因或基因座的品種、品種或株系稱為供體品種。例如供體株系可以是非商用的近交系如Noir 1。
農(nóng)業(yè)性狀在本文中，如本領(lǐng)域中通常所理解的，是指具有使植物品種成為有價(jià)值農(nóng)作物效果的性狀或性狀組合。農(nóng)業(yè)性狀的常見(jiàn)例子包括作物產(chǎn)量、病原體抗性、害蟲(chóng)抗性、耐干旱性、抗線蟲(chóng)性、抗倒伏性、以及對(duì)不同的氣候和土壤環(huán)境(如北方氣候的早熟性、南方氣候的耐熱性)的適應(yīng)性、以及各種爭(zhēng)取市場(chǎng)的質(zhì)量如籽粒蛋白含量、油含量、顏色、香味等。上述清單只是例舉，而并未窮盡，這是本領(lǐng)域中能夠理解的。所需的農(nóng)業(yè)性狀可表示成數(shù)量性狀之比，例如成熟度/高度、產(chǎn)量/高度、產(chǎn)量/成熟度、高度/成熟度等。
在大豆品種′Noir 1′(PI290136)和′Archer′(PI546487)之間、 ′Archer′和′Minsoy′(PI27890)之間以及′Minsoy′和′Noir 1′之間，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出重組近交(RI)群[通過(guò)美國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)部門進(jìn)入美國(guó)的每個(gè)植物品種或株系由Plant Introduction Office，Germplasm Services Lab.USDA-ARS，BARC-West，Beltsville，MD，20705給予一個(gè)識(shí)別號(hào)，見(jiàn)出版物INTSOY Series 31，另見(jiàn)Cianzio，S.R.等人(1991)Crop Sci.311707關(guān)于′Archer′的進(jìn)一步描述]，這基本上在以前已有描述[Lark，K.G.等人(1995)，納入本文作參考；Mansur，L.M.等人(1996)Crop Sci.361327-1336，納入本文作參考；Mansur，L.M.等人(1993)Thero.Appl.Genet.86907-913，納入本文作參考]。該群包括超過(guò)230種植物。分子圖譜包括超過(guò)400個(gè)標(biāo)記，其中大約300個(gè)是SSR標(biāo)記，其余的是RFLP標(biāo)記。圖譜覆蓋了至少2200厘摩，包括22個(gè)連鎖群。′Archer′X′Noir′、′Archer′X′Minsoy′以及′Minsoy′X′Noir 1′群的圖譜顯示在表1中。將RI種群種在明尼蘇達(dá)州(北緯45°西經(jīng)93°)和智利(南緯34°西經(jīng)70°)的試驗(yàn)田中測(cè)試環(huán)境影響。田間試驗(yàn)以及數(shù)量性狀的測(cè)定基本上按照Mansur等人(1993)所述的那樣進(jìn)行。以13％濕度計(jì)算，測(cè)定產(chǎn)量(千克大豆/公頃)。測(cè)定高度(厘米)，開(kāi)花和成熟時(shí)間用自種植日起的天數(shù)表示，籽粒重量用毫克/籽粒表示，葉面積用平方厘米表示。蛋白質(zhì)和油含量各自表示成每千克籽粒所含克數(shù)(蛋白質(zhì)或油)，以13％(w/w)含水量計(jì)。
一般來(lái)說(shuō)，從′Archer′和′Noir 1′RI種群中篩選QTL，并基本上如前面′Minsoy′X′Noir 1′RI種群所述的那樣[Lark，K.G.等人(1993)Thero.Appl.Genet.86901-906，納入本文作參考；Mansur等人(1993)；Mansur等人(1996)]，用RFLP和SSR標(biāo)記并行作圖譜。用例如Mansur等人(1996)描述的標(biāo)準(zhǔn)方法分析標(biāo)記。通過(guò)內(nèi)部圖譜法[Lander等人，(1987)Genomics 1174-181]用“圖譜制作儀(Mapmaker)”和圖譜制作儀QTL[Lincoln，S.E.等人(1993)Whitehead Inst.of Med.Res.Tech.Report，Cambridge，MA]確定標(biāo)記的圖譜位置。表1中給出了從三個(gè)種群獲得的遺傳圖譜。用標(biāo)準(zhǔn)的單向差別(one-way variance)分析研究分析標(biāo)記-QTL的聯(lián)系，其中用標(biāo)記-基因型分組作為類型變量(class variable)[Osborn，T.C.等人，(1987)Theor.Appl.Genet.74350-356]或采用圖譜制作儀/QTL[Lincoln等人，(1993)]。比較每個(gè)標(biāo)記等位基因組的方式。為了鑒定標(biāo)記配對(duì)組合之間的上位性相互作用，基本上如Lark等人(1995)年以及Chase等人(1997)年所述的那樣，分析各標(biāo)記方式累加效果的離差的意義。計(jì)算簡(jiǎn)單累加效果的給定偏差的統(tǒng)計(jì)學(xué)可能性，作為因隨機(jī)變異而可能會(huì)發(fā)生的觀察到的差別的可能性。然后更詳細(xì)地分析累加性機(jī)會(huì)偏離可能性較低的那些作為可能的上位相互作用基因。
計(jì)算可能性比值對(duì)數(shù)值(LLR)(觀察到的結(jié)果與所有結(jié)果平均值相比的可能性比值的自然對(duì)數(shù)[Bickel等人(1997)，Mathematical Statistics，Holden Day，Oakland，CA])，評(píng)價(jià)根據(jù)標(biāo)記等位基因分類的性狀數(shù)值之間觀察到的差異的意義。在比較單個(gè)等位基因的效果時(shí)，計(jì)算零值LLR(null LLR)表示觀察到的數(shù)據(jù)和測(cè)試的所有植物平均值之間的差別。計(jì)算累加LLR，以評(píng)價(jià)兩個(gè)基因座在特定等位基因組合中所觀察到的效果與兩個(gè)基因座所有組合假定的累加效果偏差的可能性。計(jì)算還根據(jù)了數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布的假設(shè)，且方差由未修正的樣品方差給出，例如
是Ab種群的樣品方差，其中A、B指第一基因座的等位基因，a、b指第二基因座的等位基因；T指整個(gè)群體。下標(biāo)指對(duì)應(yīng)于感興趣的基因型的亞群。
零值LLR計(jì)算如下
其中nA＝A 組中的植物數(shù)量其中
其中PAi＝A亞組中第i個(gè)植物的表型數(shù)值(即性狀數(shù)值)，和其中
字母A和B用來(lái)表示給定基因座的不同等位基因。例如，在T153a連鎖的基因座上，A代表′Archer′等位基因，B代表′Noir 1′等位基因。未連鎖的第二基因座等位基因用小寫字母表示，例如在Satt277上，a指′Archer′等位基因，b指′Noir 1′等位基因(見(jiàn)
圖1)。每個(gè)指定的亞組包括RI種群中攜帶指定等位基因或其組合的所有測(cè)試植物。
累加性LLR數(shù)值計(jì)算成
其中下標(biāo)Aa，Ab，aB和bB代表兩個(gè)不相聯(lián)的基因座的四種可能的等位基因組合，T代表整個(gè)群體。
LLR值是可能性比值的自然對(duì)數(shù)。因此，1個(gè)單位的差異對(duì)應(yīng)于一個(gè)因數(shù)約2.718(e的數(shù)值)。累加的可能性比值的對(duì)數(shù)值小就表明該數(shù)據(jù)可用累加模型來(lái)有效地解釋，而LLR大就表明數(shù)據(jù)是非累加性的。
對(duì)于給定性狀和基因座或基因座配對(duì)獲得的數(shù)據(jù)，用Monte Carlo模擬分析[Manly(1991)生物學(xué)中的隨機(jī)化和蒙特卡羅算法“Randomization and MonteCarlo Method in Biology”Chapman和Hall，New York]，計(jì)算LLR值可被數(shù)據(jù)隨機(jī)分類超過(guò)的概率p。從數(shù)據(jù)組中創(chuàng)建隨機(jī)組來(lái)測(cè)試零值LLR。全組植物的次序是隨機(jī)而定的，將第一批(前面的)植物任意地置于A組中，將其余植物置于B組中。然后計(jì)算所得零值LLR。在許多試驗(yàn)后，p值取決于(LLR被超過(guò)的次數(shù))/(試驗(yàn)總數(shù))。
對(duì)于累加性LLR，一個(gè)試驗(yàn)包括隨機(jī)安置第二基因座并同時(shí)保持第一基因座不變。計(jì)算隨機(jī)化群體的累加性LLR。例如，隨機(jī)安置A組數(shù)據(jù)的次序，并分成對(duì)應(yīng)于a和b基因型頻率的兩組。然后將第一組作為Aa組。其余組為Ab組。(組的大小根據(jù)原始數(shù)據(jù)的實(shí)際組大小來(lái)分配)。以類似方式隨機(jī)安置B組的次序，第一組指定為Ba，其余組為Bb。
假定數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，如圖5所示，將累加性LLR數(shù)值與p值關(guān)聯(lián)起來(lái)。例如，LLR為9表明數(shù)據(jù)隨機(jī)分類會(huì)在性狀分布中產(chǎn)生觀察到的差異的概率稍高于10-5(100,000中有一個(gè))。對(duì)于更高的LLR值，準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)p需要大量的模擬分析(多達(dá)1億)。
LLR越大或p值越小，數(shù)據(jù)就越有意義(significant)。顯示較低LLR值的數(shù)據(jù)的意義較低，這樣其它測(cè)試或更大的試驗(yàn)可能不能支持原始試驗(yàn)得出的結(jié)論。影響LLR從而影響數(shù)據(jù)意義的因素包括下列1.由受測(cè)試基因座控制的變異量如果其它QTL的效應(yīng)占主要地位，則很難有效衡量對(duì)所測(cè)定性狀僅有很小影響的QTL的貢獻(xiàn)；2.測(cè)試中的植物數(shù)量眾所周知，小的樣品數(shù)量可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論，隨著樣品數(shù)量的增加，可更準(zhǔn)確地計(jì)算方差；3.測(cè)試的再現(xiàn)性遺傳學(xué)和環(huán)境是影響再現(xiàn)性的兩個(gè)因素。給定RI種群內(nèi)的遺傳變異是固定的。而在生長(zhǎng)條件下的環(huán)境變異會(huì)在不同時(shí)間或不同地方進(jìn)行的測(cè)試中有很大的不同。本文描述的測(cè)試在明尼蘇達(dá)州和智利中進(jìn)行。例如，在智利有再現(xiàn)效果的某些基因座在明尼蘇達(dá)州試驗(yàn)中未表現(xiàn)出相同的效果，反之一樣；4.標(biāo)記和基因座之間的連鎖程度標(biāo)記在物理上離基因座越近，觀察到受基因座控制的效果的可能性就越大。標(biāo)記和基因座之間的距離越大，發(fā)生重組而分開(kāi)連接的可能性就越大，因而效應(yīng)受某些遺傳元件而不是受測(cè)基因座影響的可能性就越大。
在對(duì)相同的RI種群、相同的QTL、相同數(shù)量的受測(cè)植物以及相同環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)比較時(shí)，LLR值就成為染色體上標(biāo)記和QTL之間距離的物理度量。在這些情況下，LLR值是植物DNA的物理標(biāo)志，代表包括標(biāo)記和控制性狀的QTL的DNA長(zhǎng)度。圖6中所示的數(shù)據(jù)描述了上述內(nèi)容，圖中顯示了與T153a連鎖的修飾基因座的累加性LLR值，該基因座與標(biāo)記Satt277連鎖的QTL的相互作用在下文以及
圖1-4中有所描述。組U3上的一系列標(biāo)記(見(jiàn)表1)在圖譜上距T153a不同的距離。標(biāo)記A111在圖譜上距離T153a約15.5cM。與Satt277反應(yīng)的累加性LLR小于9。標(biāo)記gmenod在圖譜上距離T153a約5.7cM，累加性LLR大于16。標(biāo)記T153a顯示LLR比B172稍高，提示盡管常規(guī)圖譜顯示兩個(gè)標(biāo)記相互非?？拷桥c修飾基因座的連鎖卻更靠近。籽粒顏色基因座I(一種常規(guī)的性狀)也靠近修飾基因座，但是目前還未象分子標(biāo)記B172那樣精確地作出圖譜。
還獲得了NIT(近紅外透光度)表型I和R的累加性LLR的數(shù)據(jù)[Chase等人，1997]。 I和R是該性狀實(shí)際的遺傳基因座，而不是標(biāo)記基因座。黑色籽粒的表型數(shù)值高于黃色或棕色籽粒。I和R之間相互作用所測(cè)得的累加性LLR為32，其代表了直接測(cè)定性狀(即標(biāo)記是性狀)的情況。盡管該LLR數(shù)值非常高，但是它不一定是理論最大值，因?yàn)槠渌蜃嗷プ饔每赡墚a(chǎn)生更高或更低的LLR數(shù)值，即使這些相關(guān)標(biāo)記是基因座本身的一部分，因?yàn)槿缟纤?，LLR計(jì)算可能會(huì)受環(huán)境作用、試驗(yàn)條件、數(shù)據(jù)分布以及樣品數(shù)量大小的影響。
有高(大于上述測(cè)得的9左右)LLR數(shù)值的性狀聯(lián)合可用來(lái)鑒定與標(biāo)記緊密相連的性狀之間的上位性相互作用。高的LLR相互作用還可用來(lái)鑒定克隆標(biāo)記以及將基因座“括起來(lái)”(即位于基因座的任一側(cè))的標(biāo)記對(duì)，這樣就可以跟蹤基因座，在雜交時(shí)不會(huì)喪失。較佳的與標(biāo)記關(guān)聯(lián)的相互作用是顯示出LLR大于約12的那些相互作用。更佳的相互作用是顯示出LLR大于約15的那些相互作用。最佳的相互作用表現(xiàn)出LLR大于大約18。至今，認(rèn)為還未見(jiàn)修飾基因與影響產(chǎn)量的QTL之間的上位性相互作用的LLR大于9的報(bào)道?，F(xiàn)在本文描述了這一事實(shí)，即修飾基因座與影響產(chǎn)量的QTL之間的相互作用確實(shí)存在，它提供了可用于作物育種以增加作物產(chǎn)量的標(biāo)記，還提供了分離包括基因座在內(nèi)的DNA的克隆工具，無(wú)論序列是編碼或非編碼性的。
以前認(rèn)為，鑒別相互作用的基因座是很困難的(Tanksley，1993)。另外，鑒定QTL與修飾基因座之間的相互作用更為困難，因?yàn)樾揎椈虮旧砜赡軐?duì)性狀沒(méi)有顯著影響。在那種情況下，修飾基因只有通過(guò)配對(duì)篩選伴從能檢測(cè)相互作用的分析方法才能被揭示。Lark于1995年描述了一種在理論上能檢測(cè)此類相互作用的方法?！銶insoy′的BLT531和′Noir 1′的BLT29之間的影響產(chǎn)量的相互作用顯示出中等的上位效應(yīng)。然而，其LLR(在該文中成為“l(fā)od”)只有7.2。
修飾其它基因座表達(dá)的基因座的存在是平常的。然而，修飾基因座通常與它們修飾的一個(gè)或數(shù)個(gè)基因緊密連鎖。如果不是這樣，那么在雜交后的性狀分離會(huì)繼續(xù)分離修飾基因和基因，這樣，修飾基因的能力就不會(huì)有進(jìn)化性改變。然而，在自花授粉植物中，相互作用的基因座之間不存在這種選擇壓力來(lái)維持連鎖。預(yù)計(jì)非連鎖的相互作用基因座在自花授粉植物中是最常見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的方法適用于所有自花授粉的植物種類，包括自花授粉作物，包括但不局限于大豆、小麥、大米、燕麥和大麥。在上述任一種作物中可以找到與標(biāo)記相聯(lián)的QTL以及修飾基因，它們相互作用的效果為L(zhǎng)LR大于約9，較佳的大于約12，更佳的大于約15，最佳的大于約18。如本文所證明的，這些相互作用可能顯著影響產(chǎn)量。同樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對(duì)控制具有農(nóng)業(yè)價(jià)值的其它性狀的QTL的一些作用。
一旦確定了有用的基因座，就可進(jìn)行常規(guī)育種，通過(guò)選擇子代植物中的標(biāo)記來(lái)將基因座一起導(dǎo)入商用品種中。如上所述，LLR越高，標(biāo)記與基因座越近，標(biāo)記由于重組而與基因座分開(kāi)的可能性就越低。通過(guò)采用將基因座“括起來(lái)”(即對(duì)基因座定位使得基因座物理上處在標(biāo)記之間)的兩個(gè)標(biāo)記，就能更可靠地進(jìn)行選擇。
′Noir 1′品種的黑籽粒顏色被認(rèn)為是商用大豆所不希望的性狀。已經(jīng)注意到，控制籽粒包膜顏色的I基因座靠近T153a連鎖的修飾基因QTL。以前采用′Noir 1′但通過(guò)選擇來(lái)避免黑色籽粒的育種工作沒(méi)有利用與T153a連鎖的修飾基因座。因此，在其′Noir 1′等位基因形式中的基因座目前不可能存在于大多數(shù)商用白色籽粒品種中。
用適用于大豆的常規(guī)雜交方法將一個(gè)修飾基因座，如T153a連鎖的修飾基因座，和/或與第二個(gè)標(biāo)記連鎖的QTL(如來(lái)自供體親代的Satt277連鎖QTL)導(dǎo)入商用大豆品種(品種親代)中。
來(lái)自最初雜交的幼苗(F1植物)在感興趣的基因座上是雜合的，必須進(jìn)行自交以提供第二代(F2植物)，在第二代中發(fā)生分離，根據(jù)遺傳學(xué)上熟知的理論，其中一部分植物在所需基因座上將是純合的。當(dāng)所需基因座的兩個(gè)等位基因來(lái)自同一植物來(lái)源(如′Noir′)時(shí)，該品種可用作雜交中的一個(gè)親代。然而，可采用具有所需等位基因的任何親代(例如任一描述的RI系)?？蓪?duì)雜交的子代分離體幼苗(例如F2植物)進(jìn)行分析，分析與所需等位基因連鎖的標(biāo)記是否存在，例如與T153a連鎖的修飾基因座的等位基因、或與Satt277連鎖的QTL的等位基因是否存在，或兩種基因座的特定等位基因是否同時(shí)存在。選擇具有所需基因座的那些植物，使它們生長(zhǎng)至成熟以便進(jìn)一步評(píng)價(jià)?？蛇M(jìn)一步進(jìn)行本領(lǐng)域所知的雜交、回交和自交，如所述的那樣選擇每個(gè)所需基因座的存在。所需農(nóng)業(yè)性狀(包括品種親代的性狀以及由QTL和修飾基因座提供的那些性狀)的選擇可按育種家的判斷進(jìn)行，以獲得具有所需性狀的真實(shí)育種子代。因?yàn)榇蠖鄶?shù)所需的農(nóng)業(yè)性狀已經(jīng)存在于品種親代中，進(jìn)行前述育種過(guò)程，結(jié)果會(huì)獲得品種親代的大多數(shù)遺傳背景，并明顯增加了所需的相互作用的基因座配對(duì)(如T153a連鎖的修飾基因座和影響產(chǎn)量的Satt277連鎖的QTL)。從例如
圖1-4的累積分布曲線，可以確定每對(duì)相互作用基因座的較佳的等位基因，例如，在提高產(chǎn)量的育種中，′Noir 1′等位基因、修飾基因座以及QTL是這些基因座的較佳的等位基因。用這些基因座的其它等位基因還可開(kāi)發(fā)出改善的品種。前述育種過(guò)程將品種親代(第一親代)和供體親代(第二親代)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生了具有品種親代基因以及供體親代的至少一個(gè)特定基因座的新品種。應(yīng)當(dāng)理解，品種親代中其它修飾基因的存在可能影響雜交后觀察到的所需性狀的數(shù)量。其它作用(包括“連鎖拖拉”(linkage drag))是植物育種領(lǐng)域中熟知的，導(dǎo)致將基因?qū)氲轿挥谒鑁TL附近，從而可能會(huì)影響雜交中的性狀數(shù)量。這些現(xiàn)象是伴隨基因滲入過(guò)程的植物育種的已知和熟悉的特征。
實(shí)施例1在篩選大豆′Archer′X′Noir 1′RI種群尋找對(duì)于產(chǎn)量的上位效應(yīng)的過(guò)程中，在與T153a和B172連鎖的第一基因座和與Satt207連鎖的第二基因座之間發(fā)現(xiàn)了令人驚奇地強(qiáng)的相互作用。將數(shù)據(jù)繪成一系列累積分布圖，如
圖1所示。數(shù)據(jù)是所有田間試驗(yàn)(包括明尼蘇達(dá)州和智利的測(cè)試圖)的組合產(chǎn)量結(jié)果。圖B橫軸是產(chǎn)量(bu/ac)(是植物數(shù)量的函數(shù))的標(biāo)準(zhǔn)分布曲線。圖B-E是累積分布曲線，其中產(chǎn)量(橫軸)對(duì)各植物產(chǎn)量等級(jí)進(jìn)行作圖。在圖A中，將含有T153a的′Archer′等位基因(A)或T153a的′Noir 1′等位基因(B)的所有植物繪成分離的曲線。在產(chǎn)量測(cè)試中發(fā)現(xiàn)基本上呈正態(tài)分布。
在圖上方列出了這兩個(gè)亞群的平均產(chǎn)量(bu/ac)。在考察這些數(shù)據(jù)時(shí)，重要的是要強(qiáng)調(diào)，盡管每個(gè)基因座可從′Archer′或′Noir 1′獲得，但個(gè)別植物的個(gè)別基因座是純合的。在圖E中，繪出了顯示Satt277的′Archer′等位基因(a)或Satt277的′Noir1′等位基因(b)的亞群的數(shù)據(jù)。從數(shù)量上可以看出，無(wú)論這兩個(gè)亞群的基因中存在了其它何種基因，攜帶了Satt277的′Noir 1′等位基因的那些品種傾向于有更高的產(chǎn)量。因此，認(rèn)為Satt277與影響產(chǎn)量的QTL相連鎖。相比，在圖B中，可以看到分布幾乎沒(méi)有不同。實(shí)際上，曲線相互交叉。然而，當(dāng)比較攜帶不同類的兩種標(biāo)記的亞群時(shí)，出現(xiàn)了令人驚奇的差異。在圖C中，比較了攜帶′Archer′T153a等位基因和′Archer′Satt277等位基因的亞群(Aa)與攜帶′Archer′T153a等位基因和′Noir 1′Satt277等位基因的亞群(Ab)。在這些組合中，觀察到這些組之間幾乎無(wú)差別；但是，如同平均產(chǎn)量較高和整個(gè)分布向右稍稍偏移所顯示的那樣，兩個(gè)亞群所顯示的產(chǎn)量高于圖B中的那些。然而，在圖D中，具有′Noir 1′T153a等位基因(B)的亞群顯示出顯著不同的產(chǎn)量，這取決于Satt277是來(lái)自′Archer′(a)還是來(lái)自′Noir 1′(b)。T153a基因座和Satt277基因座的′Noir 1′等位基因的組合(Bb)顯示出比兩個(gè)基因座等位基因的其它任何組合更高的產(chǎn)量。累加性LLR為27.67，這表明′Noir 1′的Satt277 QTL的強(qiáng)修飾基因與′Noir 1′中的T153a緊密連鎖。
由于T153a本身對(duì)產(chǎn)量沒(méi)有可檢測(cè)到的作用，因此其效果是修飾與Satt277連鎖的QTL的表達(dá)。
將
圖1的數(shù)據(jù)再分成在圖2中只顯示智利田間試驗(yàn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，在圖3中顯示了1996年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。在圖4中，將
圖1的數(shù)據(jù)再分成顯示1997年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。圖2、3和4的數(shù)據(jù)相似性表明這三個(gè)測(cè)試之間的環(huán)境差異無(wú)助于上位效應(yīng)。實(shí)際上，智利和明尼蘇達(dá)州試驗(yàn)的組合的累加性LLR比任一單個(gè)測(cè)試要高得多。因此，盡管有環(huán)境差異，數(shù)據(jù)的累積效應(yīng)增加了上位效應(yīng)的意義，并強(qiáng)調(diào)了在增加產(chǎn)量中的相互作用程度和連鎖的緊密性。
產(chǎn)量還受其它數(shù)量性狀的間接影響。增長(zhǎng)了成熟的時(shí)間，就可通過(guò)使大豆長(zhǎng)得更大(假定有足夠長(zhǎng)的生長(zhǎng)季節(jié))來(lái)提高產(chǎn)量。同樣，增加植物高度可使每株植物有更多的分枝來(lái)攜帶更多的籽粒莢果。對(duì)于植物育種的實(shí)踐目的，較佳的是采用不明顯改變其它農(nóng)業(yè)上重要性狀的基因座。例如，如果較高的植物更容易倒伏，那么要增加產(chǎn)量并同時(shí)增加植物高度將是事與愿違的。較佳的性狀是可導(dǎo)入已有的使用品種且不降低該品種已開(kāi)發(fā)的其它方面的農(nóng)業(yè)性能。與Satt277連鎖的QTL對(duì)于可能間接影響產(chǎn)量的其它性狀沒(méi)有明顯作用。
表2歸納了在明尼蘇達(dá)州(MN96)和智利(CH95)的田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被標(biāo)準(zhǔn)化成明尼蘇達(dá)州試驗(yàn)中所有植物的平均值(標(biāo)準(zhǔn)MN96)。在該試驗(yàn)中，計(jì)算了Satt277連鎖的QTL與其修飾基因(與T153a連鎖)之間相互作用的LLR和p值。測(cè)定的性狀為高度(HT)、倒伏性(LD)、成熟天數(shù)(R8)、籽粒重(SW)和產(chǎn)量(YD)。通過(guò)與累加性LLR值的比較可以看出對(duì)于性狀高度、倒伏性或成熟天數(shù)沒(méi)有明顯影響。對(duì)籽粒重發(fā)現(xiàn)了中等程度的影響(LLR＝7.81)。而最強(qiáng)的效應(yīng)是產(chǎn)量本身(LLR＝27.67)。因此，產(chǎn)生了由受測(cè)試兩個(gè)基因座相互作用控制的產(chǎn)量影響，而高度、倒伏性或成熟天數(shù)沒(méi)有同時(shí)增加。這些結(jié)果與以前鑒定的某些QTL影響產(chǎn)量[Mansur等人，(1996)]相反。例如，在該研究中，與R79連鎖的QTL對(duì)成熟度有顯著的影響，而與Satt79連鎖的QTL對(duì)高度和成熟度均沒(méi)有影響。
與T153a連鎖的修飾基因座還與另一個(gè)分子標(biāo)記B172緊密相聯(lián)。兩者在圖譜上均在連鎖群U3內(nèi)(表1)。修飾或調(diào)節(jié)另一個(gè)基因的基因還可以調(diào)節(jié)其它一些基因。B172或T153a連鎖的調(diào)節(jié)劑功能可用來(lái)影響與其它QTL的相互作用。因此，與B172和/或T153a連鎖的修飾基因座本身可用于育種程序來(lái)增強(qiáng)品種親代中其它內(nèi)源性QTL的活性。
標(biāo)記B172和T153a是RFLP探針。B172和K011c從Biogenetic Service，Inc.，2308-6th Street East，Brookings，SD 57006獲得。T153a由發(fā)明人實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出，如Lark等人(1993)所述。SEQ ID NO1(見(jiàn)表3)中給出了T153a RFLP探針的序列。
實(shí)施例2在這個(gè)和下列實(shí)施例中，數(shù)字前加上″Satt″或″Sat″命名為的標(biāo)記是美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究委員會(huì)分離獲得的微型衛(wèi)星(microsattelite)DNA標(biāo)記，可通過(guò)請(qǐng)求Dr.Perry，Cregan，USDA-ARS，Beltsville，MD[Cregan，P.等人(1998)Genomics]來(lái)獲得。標(biāo)記A397、A489和K011c從Biogenetic Services，Inc.(地址同上)獲得。
在′Minsoy′X′Noir 1′RI種群中按植物高度(厘米)來(lái)劃分成熟度(從種植到成熟的天數(shù))的測(cè)定值，結(jié)果揭示了一對(duì)相互作用的QTL，一個(gè)與標(biāo)記Satt307連鎖，另一個(gè)與標(biāo)記K011c連鎖。對(duì)于矮小的晚熟植物，獲得的成熟度/高度比值較高。對(duì)于高的早熟植物，獲得的成熟度/高度比值較低。
圖18A-D所示的累積分布曲線顯示了兩個(gè)QTT之間的相互作用，
圖18A顯示了攜帶K011c的′Noir 1′等位基因(A)的植物以及攜帶K011c的′Minsoy′等位基因(B)的植物的分布。K011c在圖譜上在連鎖群U12內(nèi)。
圖18D顯示了具有Satt307的′Noir 1′等位基因(a)的植物以及具有Satt307的′Minsoy′等位基因(b)的植物的分布。Satt307在圖譜上位于連鎖群U9內(nèi)。這些數(shù)據(jù)證明與Satt307連鎖的′Minsoy′QTL等位基因有增加成熟度/高度的作用，但與K011c連鎖的′Minsoy′等位基因卻很少或沒(méi)有觀察到單個(gè)基因座作用。
從
圖18B和18C中容易看出兩個(gè)基因座之間的相互作用。在
圖18B中，攜帶K011c的′Noir 1′等位基因以及Satt307的′Minsoy′等位基因組合(Ab)的植物表現(xiàn)出成熟度/高度比值要高于具有′Noir 1′K011c和′Noir 1′Satt307組合的植物。在
圖18C中，顯示了K011c的′Minsoy′等位基因與各個(gè)Satt307等位基因組合的效果(Ba和Bb)。與K011c標(biāo)記連鎖的基因座對(duì)與Satt307連鎖的QTL有修飾作用。非常高的LLR值(17.5)表征了相互作用的程度。
實(shí)施例3在′Archer′X′Minsoy′RI種群中鑒定出一對(duì)影響籽粒蛋白含量的相互作用的基因座。它們分別與標(biāo)記Sat_001(修飾基因座)和Satt001連鎖。從1997年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)獲得田間數(shù)據(jù)。該相互作用用11.20的LLR值表示。累積分布如圖7所示。
實(shí)施例4圖8A-D和
圖13A-D中顯示了影響產(chǎn)量的相互作用的其它實(shí)施例。在圖8中，在′Minsoy′X′Noir 1′RI種群中鑒定出與標(biāo)記Satt365和Satt567連鎖的相互作用的基因座。田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)從1993年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)獲得。相互作用用9.82的LLR值表示。
在
圖13中，在′Archer′X′Minsoy′RI種群中鑒定出更令人驚奇的相互作用。QTL與標(biāo)記Satt561連鎖，修飾基因座與標(biāo)記Satt507連鎖。田間數(shù)據(jù)從1997年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)獲得。相互作用用12.67的LLR值表示。
實(shí)施例5在′Minsoy′X′Noir 1′RI種群中發(fā)現(xiàn)了兩對(duì)在修飾基因座以及影響花期的QTL之間表現(xiàn)出相互作用的基因座。與QTL連鎖的標(biāo)記是Sat_003，在圖譜中位于連鎖群U11中，修飾基因座與Satt079連鎖，在圖譜中位于連鎖群U9內(nèi)。累積分布顯示在
圖17A-D中。將智利(1993)和明尼蘇達(dá)州(1992)的田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)合并。相互作用用10.36的LLR值表示。
在′Archer′X′Minsoy′RI種群中鑒定出影響開(kāi)花時(shí)間的另一對(duì)相互作用的基因座。標(biāo)記為Satt208和R079。數(shù)據(jù)從1995年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)獲得。累積分布顯示在
圖16A-D中。相互作用用10.06的LLR值表示。
實(shí)施例6在′Archer′X′Noir 1′RI種群中發(fā)現(xiàn)了一對(duì)基因座，其在修飾基因座和影響籽粒重的QTL之間表現(xiàn)出有相互作用。與QTL連鎖的標(biāo)記是Satt315，修飾基因座與Satt080連鎖。累積分布顯示在圖9A-D中。相互作用用10.58的LLR值表示。數(shù)據(jù)是所有田間試驗(yàn)的合并數(shù)據(jù)。
實(shí)施例7在′Archer′X′Minsoy′RI種群中鑒定出影響油含量(每100克籽粒的含油克數(shù)，以13％濕度標(biāo)準(zhǔn)化)的兩個(gè)相互作用基因座。首先，根據(jù)1996年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，在與標(biāo)記Satt372B連鎖的QTL和與標(biāo)記Satt346連鎖的修飾基因之間鑒定出有相互作用。
圖12A-D中顯示了累積分布曲線。相互作用用10.57的LLR值表示。
從1997年明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察到影響油含量的第二種相互作用。該相互作用基因座分別與標(biāo)記Sat_039和Satt281相連。累積分布顯示在
圖10A-D中。相互作用用10.50的LLR值表示。
實(shí)施例8繁殖期(開(kāi)花至成熟的天數(shù))受′Archer′X′Minsoy′RI種群中相互作用基因座的影響。該基因座分別與標(biāo)記Satt256和Satt_112連鎖。數(shù)據(jù)從1995明尼蘇達(dá)州田間試驗(yàn)獲得。累積分布曲線顯示在
圖11A-D中。相互作用用11.44的LLR值表不。
在′Noir 1′X′Minsoy′RI種群中發(fā)現(xiàn)了影響繁殖期的第二種相互作用。該基因座分別與標(biāo)記Satt032和標(biāo)記HSP176連鎖。合并所有田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。相互作用用9.72的LLR值表示。累積分布顯示在
圖14A-D中。
實(shí)施例11在′Noir 1′X′Minsoy′RI種群中，根據(jù)1992年智利田間試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)鑒定影響葉面積(平方厘米)的相互作用?；蜃謩e與標(biāo)記Satt066和標(biāo)記Satt100連鎖。累積分布顯示在
圖15A-D中。相互作用用10.10的LLR值表示。
前述實(shí)施例描述了植物、尤其是自花授粉植物(如大豆)中存在的明顯影響各種農(nóng)業(yè)性狀的相互作用基因座。與這些基因座連鎖的標(biāo)記可用于常規(guī)的植物育種，通過(guò)選擇雜交后代中存在的所需相互作用配對(duì)的所需等位基因的組合，來(lái)改進(jìn)或修飾農(nóng)業(yè)性狀。盡管已經(jīng)在特定的RI種群中觀察到了相互作用，但應(yīng)理解，相互作用基因座不局限于和特定品種的雜交、或特定的RI種群或特定的雜交。本文描述的方法可再現(xiàn)地用來(lái)鑒定任何RI系中QTL相互作用的配對(duì)。u1u4au6 u8Satt2976.8T028 25.4Satt152 9.1 Satt18423.3Satt2850.3Satt509----- L050k 1.0 R0139.2Sct_046 42.8 25.4BL004 9.1 R249b 1.9K011f 5.8u4bSatt15923.9 K2271.4BL049b 0.0Satt298 8.1Sat_084 1.9 Satt032 1.6Satt2800.6Satt597 3.6Satt485 1.3 Satt169 2.4Satt1831.3Sct_026 0.2Satt125 5.3 A109g 1.5A109h 1.7G214e 2.9Satt080 2.9 A235b 0.0Sct_001 34.4Sat_09518.2L103a 0.0 Satt295 0.0Sctt0116.8Satt359 0.2B162 33.8 A109d 2.7K375 1.8Sat_12316.1Satt237 3.5 NP008 0.7R189 2.5Satt484 2.8Sat_051 5.8 Satt203 4.0L050i ----- Satt453----- G214g 0.0 Sat_110 7.0105.1 52.1Satt234 7.8 Satt43617.9u2u5 Satt257 6.3 A295 12.3Satt5738.3Satt2750.0 Sat_12514.4 Satt071 5.5K274 1.9Satt1630.7 A363a 1.1 Satt147 0.4G214c 0.8Satt038 12.3 A455 ----- L0580.5G214z 0.2Satt570 14.2 117.3 Satt129-----A510b 0.6Satt1308.1u7 92.4Satt2630.0Sat_1310.9 Satt27610.1u9Satt0450.3Satt324 11.1 Satt449 0.0 A121 24.6BL049a 0.4L156 3.4 Satt042 3.7 L199a 11.3R028 37.2R017 2.4 Satt591 1.9 Sat_0627.5Satt5532.7L050b 5.8 Satt155 2.4 Satt4321.3Satt231 ----- Satt3031.7 G214h 7.6 Satt2814.052.5Satt1385.9 R1834.3 A109f 10.9u3 Satt1990.2 Satt050 9.5 Satt291 34.2Satt3908.7G214i 7.1 T153b 5.2 Satt305 19.5Sct_067 21.4Satt0126.7 NOD26A 0.5 L059 14.2Satt207 30.0Satt298 25.6 Satt385 0.6 Sat_0761.0Satt3153.6Satt4720.8 BL053b 3.7 Satt3632.6T153a 0.0L002a 0.1 Satt545 3.5 5att2860.8B172 2.4A235a 18 A975a 10.8 BL032a 3.8Satt1873.1Sat_1171.7 Satt599 2.4 Satt2775.6GMENOD2B 2.4Sat_0432.9 Satt174 8.8 Satt489 21.4Satt4247.6Sct_1370.5 Satt21114.4 Sct_0283.5A111a 10.6A378 0.2 Satt200-----Satt4330.9Sat_1155.5Sat064 5.689.8 Satt3167.3Satt089 41.9L050j ----- Satt372B 10.8Satt329 24.4 119.7 Satt3713.5Satt1580.0 Satt357-----Satt102B 2.2 188.4Sat_131b 1.4 u10Satt333 30.3 L185 2.0Satt4097.9 A141b 2.0Satt2280.5 Satt3532.0L144 10.8 A381 29.4Satt378----- Satt192 12.2214.7 Sctt0098.1BL046 58.4Satt1810.0Noir X Archer Satt3174.9Satt1427.6Satt302-----126.7表1(第1頁(yè))u11u13u17u22Satt4042.1 Satt176 0.2BL053d 13.6Sct186 0.1GMSC5141.7 Satt04015.0Satt571 2.9SOYGPATR 22.6Satt5908.9 Satt252 4.2Satt419 9.0K001 -----Satt201 27.1 Satt423 4.8Satt367 7.1 22.7Satt5402.4 W1 4.3A352b 0.4 u24R079 12.9 Satt160 4.2L204b 0.3Satt242 12.3Satt4631.7 Sat_03948.9BL002 5.1Satt1020.5Satt245 11.9 Sat_13323.2A109e 23.1A315 19.6Sat_003 13.1 L0631.5Sat_10521.9Satt0460.4Satt1756.3 BL053h 1.0Sat_10410.9Satt3371.2Sct_1476.8 HSP176 2.5Satt29214.4G214v 1.5Satt30619.8R0450.6GMGLPSI22.7Satt3263.5M1217.6L050n 3.1Satt14816.3Satt2402.4Sat_121 1.7Sat_120 0.4Satt440 2.4Satt559 1.2Satt571b3.0Sct_033 1.7L050f 3.9Satt27323.3Satt346 1.9Satt335 9.2K011d ----- Satt260 5.3Satt21016.7Sct_189 0.0 133.9BL053i 9.0Satt308 3.0Satt07212.1 u18 A6611.8Satt336----- Satt490 3.3Sat112 3.5Satt196-----148.5Satt14436.6Satt411 7.8 81.8u12 Sat_09022.2A053a 0.0 u26A1244.3Satt395----- L194a ----- G214w 0.0Satt13514.4 199.0 11.4A352a 24.4Satt372 6.7 u14u19 Sct_034 3.2Satt002 4.2Satt49524.6Sat09638.0 Satt168 2.2Satt582 7.2Sat_07116.0Satt0956.3 Satt416 8.6Sat_09235.8Satt523 0.9Satt1575.4 Satt304 5.2Fr2 1.5B124a 0.0Satt5589.5 Satt070 0.4Satt543 0.2A4594.2Satt296 22.3 BL057 4.9Satt226 0.0A2041.5Satt0052.2 Satt06610.1Satt082 4.3G2141 3.5Satt1410.0 Satt534 6.2Sat_001 0.7Satt46220.5K011b 7.6 Satt063 3.4Satt301 6.6Satt481 0.4Satt0412.8 Satt560-----GMHSP1791.9Satt156 3.6Satt5467.468.5L204c 3.0Sct_010 0.8L0501 10.6u28Satt18611.6Satt076 5.6Sat05911.5 G214y 0.0Satt031 0.1Sat_113 7.0Satt274 -----Sat_085 0.0Sat_022 0.0Sacc16624.4 123.7 Sat_077 1.1A141a 6.5Satt006 2.4 u21 Satt13650.4Satt386----- A4895.4Sat_1325.9 5att33a 1.5109.1K3858.2Satt500 25.9 Satt180 9.7G214u 7.9G214o 2.8 L175 -----Satt373 -----Satt259 16.661.9137.1K011e 2.8Satt1880.4Satt5500.3Satt0940.3Satt1730.0Sat110B 10.2Satt5632.1Satt4787.8Satt4774.4Satt123 14.8Satt5924.5Satt581 13.4Noir X ArcherSatt1536.5Sat_109-----118.8表1(第2頁(yè))u1 u4 u7 u9Satt2877.3 Satt50912.0 Satt27616.2Sat_13031.2Sct_046 39.2 Satt197 9.5 Satt382 2.9Sat_062 6.7Scaa0030.6 A262a 9.7 Satt449 0.0Satt281 3.6L050a 1.3 BL043 6.7 Satt454 0.8Satt422 0.0Satt406 23.5 Satt597 0.6 Satt364 2.5Satt29118.8Sctt0114.1 BL019b 2.9 K2582.4Satt305 0.0Satt2440.0 Sct_026 3.2 Satt073 0.0Satt170 5.3K375 1.2 Sat_09525.9 A053b 0.0GMAC7L 28.2Satt5483.9 Sat_12327.2 U94b0.2R0920.9Satt4316.9 Satt48411.3 A110a 38.3L1482.1L050i ----- Satt453-----Satt385 6.9Sat_076 3.188.0 109.0 NOD26A 4.3Satt286 4.4u2 u5 Satt54512.4Satt277 3.8Satt0450.6 Satt163 0.4 Satt599 2.7Satt205 2.1Satt2040.0 Satt038 1.5 Satt174 4.1Satt134 0.5Satt2582.7 Satt309 8.8 Satt211 1.2Satt100 5.0G214b 1.4 Satt57026.4 T155 -----U3972.1L163 1.0 Satt324 1.394.95att079 2.8Satt359 10.3 Sat_13126.6 u8 K3650.2A111b 5.7 Satt56410.5 Satt6054.5 Sct_028 3.2C009C ----- Satt01210.3 Satt1690.0 Satt433 3.621.7 Satt28827.7 Satt321 4.0Satt202 4.2u3Satt472 4.4 Satt254 0.0Satt372B 10.9Satt390 31.6 L1540.0 Satt179 5.4A6760.0Satt4930.8 Sat_117 5.2 Satt203 0.0Satt371-----A110b 0.0 A690b 1.1 Satt580 8.5 142.9Satt1776.6 Stt_187 2.1 Satt507 0.4 u10Satt315 12.0 Sat_064 3.3 Sat_106 7.7A262e 10.2Satt1872.3 A586 -----Satt436 6.0A0898.1GMENOD2B 2.8 129.6 Sat_03643.2Satt192 1.9A975b 23.6 u6Satt129 0.8Satt442 4.6Sat_1151.8 Satt15211.6 Satt147----- Sctt00917.3Satt0893.9 Satt009 9.480.5Satt052 2.9Satt1195.4 A2801.7Satt253 6.1Satt2332.9 Satt485 2.1BL019a 8.4G214d 4.6 Satt12519.6Satt302 4.9Satt4375.2 Satt38712.8Satt317 2.6Satt3293.0 Satt521 4.0Satt142 0.2Sat_0400.5 Satt549 2.9Satt18116.8Satt102b 0.0 BL015 4.9Satt434 5.3Satt1580.6 Satt312 9.4K007a-----Satt421 14.2 Satt257 9.3 89.2BL053a 1.3 Satt022-----A065 11.7 87.9BL036a 1.9Satt4090.8K644c 5.5Minsoy X ArcherSatt2288.0Satt429 -----150.8表1(第3頁(yè))u11 u13 u17 u21GMSC514 2.3 Satt0400.0T098 20.6Satt358 4.4Satt590 6.2 Satt1760.0Satt5620.7Satt487 3.5Satt201 6.6 Satt5861.8Satt4192.5Satt500 5.4Satt15012.8 G214k 3.3Satt3674.4Satt44515.5Satt567 0.7 BL030 2.0Satt5875.2Satt259 3.2Satt540 2.9 Satt1455.1Satt127 13.3Satt34714.7R079 10.5 Satt3480.6Sat_105 10.2L0500 0.9Satt463 6.4 Satt252 10.8Satt0498.3Satt576 0.0Satt220 2.9 Sat_039 10.0K644b 0.9Satt345 0.5A5843.7 Satt160 26.9T010b 9.6Satt094 0.6Sat_003 5.3 A401b 13.6Satt3305.7Satt188 0.0Satt175 6.2 K265 8.0Satt2922.8Satt128 0.2Satt494 0.8 Sat_103 13.0Satt162 15.2G214p 8.4Sct_147 4.4 BL0531 4.3Satt14817.2 L050m 16.5Satt30615.8 A186 0.4Sct_1891.7Satt563 2.2Satt551 6.5 K644a 6.1Satt478b ----- Satt47828.0Sat_121 9.9 K007b 2.0 118.3Satt592 5.6Satt34615.4 Sct_0333.4 u18Satt581 9.8Satt308 2.6 Satt335 10.9T183 2.6Satt153 1.3Satt336-----Satt0729.2Satt5756.2Satt243 5.5122.0 Satt4905.8Sat_1123.9T010a 0.0u12 Satt1441.8Satt4116.6BL027 15.8BL053k 12.1 L195 4.7G214n 1.6Scaa001-----Sctt008 5.0 K014 10.0Satt384-----142.3L0729.0 Satt5547.5 21.0 u24A401a 0.5 Satt522 12.4 u19Satt539 3.0G214i 26.6 Sat_090 13.4Satt157 16.0Sat_087 9.8Satt37213.6 Sat_074 ----- Satt542 21.8Satt242 2.5Satt582 0.3 192.3 Satt2902.8Sat_11912.1Sat_09216.1u14Satt0051.2R0514.2Satt397 9.8 Satt4953.7Sat_0896.7Satt137 2.4Satt389 5.3 BL007 2.2Satt041 14.5Satt178 2.6Satt514 0.0 Satt1823.2Satt1720.0G214q 0.0Satt528 0.0 Satt238 14.5Sat_069 15.9Satt046 0.0Satt311 1.3 Satt143 15.6Satt4591.6Satt544 0.3Satt464 0.1 Satt4623.1Satt274 20.4C009B 3.4Satt488 0.1 L050d 27.4Satt271----- Satt326 0.0Satt574 0.1 Satt1562.1 100.9Satt001 1.1Satt543 0.6 Satt4812.7 Fr1 1.0Satt082 2.2 Sct_0101.0Satt2731.4Sat_001 0.0 Satt0765.1Satt240 30.7Satt305B1.9 Sat_1133.1Satt260 27.3G214j 6.3 Satt5270.5Satt1961.3GMH5P1798.2 Satt5353.9Sat_0209.3Satt310 0.0 L050e 18.7Satt588 -----Satt186 9.6 Satt166 48.0 112.5Satt031 0.0 Satt5130.0Minsoy X ArcherSatt413 7.2 Satt3732.3Satt256 6.9 G214u 2.3Sct_137 ----- A802 ----- 表1142.1 164.3(第4頁(yè))u26L191 13.5Satt126 0.0G214w 16.1T270 54.3Satt41615.5Satt304 7.0Satt020 0.2G214r 3.4G214s 3.0L2013.3Satt066 6.6Satt534 5.0Satt06313.5A234 23.0G214t -----164.4u28L1922.9Satt136 1.4Sat_077 0.2Satt399 0.2Sat_085 0.7G214x 13.0A0636.1Satt369B 26.0Satt333 3.3Satt180 7.2L175 -----60.8Minsoy X Archer表1(第5頁(yè))u1 u3u4 u5Satt40511.6A170 1.3T028 17.5Satt1633.3Satt285 0.0Satt3904.6K011a21.0Satt0381.9A060a 3.1Sct_067 12.9A109c 3.9Satt309 16.7Sct_04625.3Satt2077.0Satt509 13.9Satt1300.9Satt456 0.0Satt4930.6Satt197 8.1Satt2358.3Satt529 0.0Satt5891.0A262a 3.2Sat_1311.3L216a 0.2Satt1771.1T092 13.5Satt3245.2L050a 0.0A110b 8.1K10.9BL036b 2.0Satt183 0.6Satt3154.5BL043 0.0Satt3940.0Satt596 0.0L199b 0.0Satt298 9.2L156 0.1Scaa003 0.3T153a 0.0Sct_026 0.2Satt1153.1Satt414 0.0A262b 1.3G214e 1.8A510c 1.1Satt132 0.4I 0.3L204e 0.8Sctt0100.0g173a 0.8B172 0.4Satt430 0.0R017 1.9Satt380 0.5BL024 1.9Satt583 0.0L002b 0.6Sct_001 0.0Satt1871.3Satt415 0.1L050b 5.3Satt21522.8A510a 3.5Sat_095 19.1Satt5660.0Satt244 4.9GMENOD23 2.2Sat_123 22.7Satt3030.0K3751.8A975b 0.2L050q 8.1Sat088 2.2R1890.4Satt4245.0Satt453 ----- Satt5640.0Satt548 4.9A111a 16.8 145.9 Satt1383.3G8156.0Sat_1154.9 Satt1990.0Satt431 9.5Satt0895.0 Satt5050.7A132 -----Satt1190.0 G214f 3.193.3Satt3779.4 Satt0120.0u2 Satt2333.2 Satt517 10.2Satt598 0.0G214d 3.8 Satt2880.0Satt573 1.9Satt4371.4 Satt588b 5.7Sat_136 4.8Satt3271.2 T005 16.2A510b 0.0Satt3291.7 Satt4721.8G214c 0.1Satt5030.0 A235a 0.3Sat_107 0.1A690a 1.7 Satt1910.3K2740.0Satt1581.3 L002a 2.9Satt491 0.3Satt4700.0 L154 12.7Satt602 0.1Satt4211.9 A690b 2.0Satt300B1.3Sat_131b 0.1 Sct_1372.4R0280.0Satt555b 0.4 A378 1.6Satt045 0.0Sat_0400.1 A586 -----Satt185 0.0Sat_0970.4 117.6Satt355 0.0K443 1.0Satt483 0.0Satt333 11.6Satt452 0.0A505 0.4Satt117 0.0Satt4550.0BL049a 0.6BL053a 0.7B124b 1.2A065 12.4A4270.4BL036a 1.1S123_1260.0Satt4099.7G214b 2.0Satt2280.2L1634.3L144 6.1Satt369 9.4Satt5380.0Satt553 0.0Satt4293.3C009c 0.0Satt378 -----Sat231 3.3 157.1 Minsoy X NoirA711 -----30.4表1(第6頁(yè))u6 u7 u8u9L223.2 Satt276 9.7Satt1941.9A121 12.8BL004 1.5 Satt165 4.9M373 17.2Sat13010.3Satt1590.5 Satt364 0.8Satt5310.0A059 1.6Satt1521.0 Satt382 0.0R013 15.0L199a 0.6Satt0092.2 Satt248 0.0K227 4.2A262d 9.3Satt5300.0 Satt042 0.5Satt3680.0Sat 0625.9Sat_0840.9 Satt471 1.9Satt4820.0Satt4322.7A280 0.7 A3291.4Satt0320.4Satt2813.1Satt3930.0 Satt591 0.0Satt6050.4Satt5200.0Satt5848.4 K2580.9Satt5320.0Satt4220.1Satt0804.8 Satt300 0.0Satt5020.8Satt291 31.8Satt3870.0 Satt155 1.0Satt5470.2Satt1703.4L103a 0.0 Satt073 0.3Satt6030.0A426 1.2B162 7.5 A110a 0.2Satt3420.2GMAC7L 9.5Rpg4 14.8 L194b 0.2Satt421b 2.5L059 8.5Satt5214.8 G214h 0.2A235b 0.0Satt3630.0Satt5492.2 A053b 6.5Satt3830.0Satt3760.0S110.1 A064b 0.0Satt1792.2L148 0.8GMABAB 1.0 R1832.1NP008 0.1R092 0.4Satt3390.4 Satt050 9.2Satt4020.1Sat_0761.2Satt2370.0 T153b 1.6Satt2031.7Satt2862.2BL015 1.2 A262c 11.3Satt3702.8BL032a 3.2Satt2550.0 Satt385 3.3Satt5071 7Satt2774.5Sat_0913.4 BL053b 1.6Sat_1100.0Satt5570.0Satt3121.7 Satt545 3.3Sat_1061.2Satt3650.6G214g 0.0 A975a 5.4Satt1980.6Satt4890.0Satt234 19.5 K6369.4Satt4390.0Satt3190.0Satt0220.8 Satt174 3.5Satt4361.0Satt1340.0Sat_125 10.1 Satt200 0.5Satt4682.6Satt2890.0A455 4.8 T1550.0Sat_036 14.2A109a 0.2A363a----- Satt236 0.5A295 9.9L050c 0.0115.7 Satt511 0.8Satt0719.1Satt1001.5Satt258 0.0Satt4081.9Satt4600.0B1700.0Satt1474.0A397 0.4Satt225----- L058 3.7Satt0790.982.1 C063 ----- BL029 0.4101.1K365 0.6Satt3070.0Sct_0283.3Satt3161.2Satt2023.6C056 20.5Satt3714.3A676 2.9Satt357 -----154.4Minsoy X Noir表1(第7頁(yè))u10 u12 u13 u14L185 9.0BL032b 2.1Satt5690.0BL007 0.7Pv71.1A064a 7.4G214k 0.0BL010 1.2Satt3532.5L072 2.2Satt1930.0Satt4460.2A381 3.2Sctt0089.2Satt0300.2Satt2322.3R249a 23.0Satt3280.0Satt3430.0Satt1826.8A089 10.5A401a 1.3Satt3252.2Satt2380.7Satt1921.2G2141 3.4GMRUBP 2.8Sat_0710.0Satt4421.3A124 1.9BL030 0.7BL039 6.8BL053c 1.3Satt4580.8Satt1450.0Satt5233.1BL046 10.0Satt135 17.2Satt2698.4B124a 0.0Satt296B 0.0Satt0029.0Satt4233.5A459 0.0A131 0.0Sat_0920.4W1 5.3Satt1430.0A404 1.6Satt1549.8Sat_039 37.2Sat_1340.6Sat_1220.9Satt397 11.4Sat_1230.0Satt3980.0Satt0521.4Satt3994.9K265 13.6Satt4180.8Satt2790.7Satt3110.0L063 0.4A204 0.9Satt2530.0Fr23.2A186 2.4Satt3130.8Satt3145.5Satt5432 9HSP176 0.4Satt2840.2BL019a 7.4Sat_0010.4Satt3340.0G2141 0.7Ps 3.8G214j 0.0K644a 1.0G214m 5.2Satt3025.0Satt3010.6R045 0.0Satt4623.9Satt2930.0L026b 1.2Rpg1 3.3L050d 18.0Satt1424.1K011t 5.8Satt5100.0Satt4811.4A748 0.1L204c 14.7Sct_0331.8Satt156 15.3Satt317 17.8A141a 0.9Sat_1209.2Sat_1132.15att4349.5Sat_0866.8A708 0.7Satt5270.4K007a-----Satt2560.5Sct_1889.1L050e 0.2121.0Satt3862.9Satt4905.9Satt5615.4u11 Sct_137 ----- L195 2.6Sat099 9.9Satt4049.1K014 7.2G173b 2.6Satt 590 7.4 121.1Satt5547.4Dt12.6Satt150 17.5 Satt522 48.9Satt0063.1Satt5671.9 Sat_0741.3A489 6.3Satt4350.0 Satt395 -----L103b 0.2R079 0.0 175.0K385 5.6A060b 6.9Satt5130.4Satt4632.8Satt3733.8Satt2454.1A363b 0.0A584 0.4A802 0.0Satt2202.1B174a -----Satt3230.3 112.4L204d 0.0SattS360.6Sat_0037.1Satt4948.4Satt306 14.3M121 1.1Satt5510.5BL025 7.8Sat_1211.3Satt2506.3Satt210 13.5Satt3362.4 Minsoy X NoirSatt308 -----116.0 表1(第8頁(yè))u17u19 u21u22BL053d 0.2Sat096 6.5Satt358 3.9Satt565 0.0T098 19.9A725 6.1Satt487 0.0Sct_186 0.0Satt571 2.1L216b 10.3Sat_13212.4SOYGPATR7.7Satt451 0.0Satt095 13.3Satt44520.0A3515.7Satt419 5.4Satt1574.2G214o 3.9A463 12.2Satt367 2.0Satt5588.0Satt259 1.2K001 26.7Satt587 2.1Satt2960.0Satt34717.9Satt57815.9Satt127 0.5Satt542 20.6K011e 2.6L1920.8L204b 0.4Satt4124.4Satt262 0.0Satt190 1.5A352b 0.1Satt2901.1Satt47 30.2Satt294 0.0Sctt012 0.1Satt1890.3Satt128 0.0Sat_077 0.0BL002 0.8Sat_1350.1BL049b 0.0Satt476 2.5Satt239 1.6Satt6000.1Satt241 0.6Sat_042 6.6A109b 12.4L050g 0.0G214p 0.4A063 40.6Satt354 0.8Satt5790.0Satt58 50.0N 2.4Satt270 0.0Satt6040.0Satt466 0.0Satt524 0.0Sat_105 1.9Satt5370.0Satt479 0.0Satt338 4.0A955a 8.6Satt3500.0Satt188 0.2L0140.0Satt049 4.2Satt5060.1Satt420 1.5Satt180 4.2K644b 0.0Satt1410.1Satt173 1.3Satt164 1.5Sat_10415.1Sat089 0.2Satt272B 11.1A0741.5Satt330 3.6K011b 6.9Satt47811.7L175 -----Satt292 3.1Satt0412.9Satt477 4.0 134.1Satt16211.7Satt546 19.1Satt123 8.9GMGLP5I23.0Sat_069 18.1Legh8.3Satt14811.5G214a 1.5L204a 30.6L026a 0.9A343 3.4Satt243 6.7L050f 1.7Satt459 12.3BL027 0.4K011d 3.0A135a 0.4T010a 0.9Satt440 0.0BL013 1.5Sat_108 0.0Sct_189 2.2Satt271 ----- Sat_109 9.7Chi ----- 140.7A955b 11.4119.0 Scaa001-----u18170.2A135b 0.0T1832.7Satt575 6.2Sat_112 9.6G214n 2.1A053a 0.4L194a 0.0Satt384 -----21.1Minsoy X Noir表1(第9頁(yè))u24 u26K401 23.9 Satt577 9.4Satt539 2.3 L191 2.1Sat_087 5.6 T270 9.2Ep 3.0 Satt126 27.7Satt242 2.6 Sct_034 4.7Sat_11918.4 Satt168 1.5R0510.9 Satt416 7.7A3150.0 Sat_083 3.0Satt102 6.4 Satt556 0.0Satt137 3.4 Satt474 0.0Satt179 4.1 Satt070 0.1Satt555 0.0 Sct0940.1Satt349 1.0 Satt272 0.1Satt247 0.0 Satt122 0.1Satt375 0.0 Satt020 0.1Satt381 0.0 G214r 0.2Satt552 0.0 BL057 0.9Satt553b0.0 L201 0.2Satt441 0.0 G214s 3.6Satt417 0.2 Satt066 8.9Satt167 0.2 Satt534 12.6Satt046 0.1 A516 3.5Satt124 0.1 A234 0.0SOYPRP1 0.0 Satt560 10.3G214q 0.1 G214t -----Satt264 0.1 1061C009b 0.2Satt518 0.4Satt337 1.9Sat_116 0.0Satt326 0.2Satt001 0.7Satt559 0.0Ft1 0.1Sat_111 0.6Sat_04328.5Satt475 0.0Satt26022.4R 5.1Sat_020 1.0A661 12.5Satt588 -----146.4Minsoy X Noir表1(第10頁(yè))
表2
表3SEQ ID NO1CTGCAGGTACATAAGCAGAGTTCAACTCGTGCGATCCTGAGAAAACTCCATTAGGATATTCCTACCTTCTAGACTGGTGTGAACATTAGCATTCATCAAATTTCTTATGATTTTCAGCATCTAATGTCGTTCAACAAGCATCCTGTATCGTAAATCTTCAAGTGATCATACTAATCGCGTTCTAAGGCTAAACATGCAAAACCTAGCTGTGAAAATAACTCTCATAGCATAGCATTTGAATGATTCACCAATCAATTCGGAACAATCGAGAAACCTAGCGACGCACCTGCAATTGGCGATCAATCTGCGTGGCGGGATCCTTCATGGTGTGGCCGTGCGTGTTGAAGCTGAGCGACGAGAAGAACGGCACGAAGAACGTTGGGCGAGTTCCGGATCCGAAACCCTGACCGCTTCTCTGCCCTCGCCGGCGTTGAGGAGCGACCCCATCATCCAGTACTCCACGCTGTGCTGCTTCTTCAGCCCCCAGTTCACCGGCCACGCCGGCCAGTCCTCAACGGTGACGGGCGTCTCCGACGCGCTCCGGCGGTCAATCATGCCGACGTTGAATCGGCGAGGGAGATCGTACATGAAAACCCGAAGAGGAGGCTCGGGTGCACAGGGAGCAGGTGCAGCCGCGGGTAACTTTAGGCGAGGGAAGAAATAAGATCGAATTGTCGAGGGTGCCAATGAAAATTGAGTAAGAGAAGACGAGCAAGAGCACGAAGATGAACGAGAGAACCACTTTTCCATACATTGCAGTTTTTTCTTCTTCTTGTTTTGTTTTTTGAAATATTTTGGGGAATAGCAGTGAGAGCTTGATTGATGCTTGTACGTTATCTTCTTCTTCTGCAG
序列表(1)一般信息(i)申請(qǐng)人THE UNIVERSITY OF UTAH(ii)發(fā)明名稱具有影響產(chǎn)量的上位基因的大豆(iii)序列數(shù)目1(iv)通信地址(A)收件人Greenlee.Winner and Sullivan，P.C.
(B)街道5370 Manhattan Circle，#201(C)城市Boulder(D)州Colorado(E)國(guó)家US(F)郵編80303(v)計(jì)算機(jī)可讀形式(A)記錄介質(zhì)類型軟盤(B)計(jì)算機(jī)IBM PC兼容型(C)操作系統(tǒng)PC-DOS/MS-DOS(D)軟件PatentIn Release#1.0.Version#1.30(vi)本申請(qǐng)資料(A)申請(qǐng)?zhí)朩O(B)申請(qǐng)日1998年5月1日(C)分類(vii)在先申請(qǐng)資料(A)申請(qǐng)?zhí)朥S 60/045,021(B)申請(qǐng)日1997年5月2日(vii)在先申請(qǐng)資料(A)申請(qǐng)?zhí)栁唇o予
(B)申請(qǐng)日1998年4月30日(viii)律師/代理人信息(A)姓名Greenlee.Lorance L(B)登記號(hào)27,894(C)參考/案卷號(hào)24-96WO(ix)通訊信息(A)電話303-499-8080(B)電傳303-499-8089(2)SEQ ID NO1的信息(i)序列特征(A)長(zhǎng)度884堿基對(duì)(B)類型核酸(C)鏈型單鏈(D)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)線性(ii)分子類型DNA(基因組)(xi)序列描述SEQ ID NO1CTGCAGGTAC ATAAGCAGAG TTCAACTCGT GCGATCCTGA GAAAACTCCA TTAGGATATT 60CCTACCTTCT AGACTGGTGT GAACATTAGC ATTCATCAAA TTTCTTATGA TTTTCAGCAT 120CTAATGTCGT TCAACAAGCA TCCTGTATCG TAAATCTTCA AGTGATCATA CTAATCGCGT 180TCTAAGGCTA AACATGCAAA ACCTAGCTGT GAAAATAACT CTCATAGCAT AGCATTTGAA 240TGATTCACCA ATCAATTCGG AACAATCGAG AAACCTAGCG ACGCACCTGC AATTGGCGAT 300CAATCTGCGT GGCGGGATCC TTCATGGTGT GGCCGTGCGT GTTGAAGCTG AGCGACGAGA 360AGAACGGCAC GAAGAACGTT GGGCGAGTTC CGGATCCGAA ACCCTGACCG CTTCTCTGCC 420CTCGCCGGCG TTGAGGAGCG ACCCCATCAT CCAGTACTCC ACGCTGTGCT GCTTCTTCAG 480CCCCCAGTTC ACCGGCCACG CCGGCCAGTC CTCAACGGTG ACGGGCGTCT CCGACGCGCT 540CCGGCGGTCA ATCATGCCGA CGTTGAATCG GCGAGGGAGA TCGTACATGA AAACCCGAAG 600AGGAGGCTCG GGTGCACAGG GAGCAGGTGC AGCCGCGGGT AACTTTAGGC GAGGGAAGAA 660ATAAGATCGA ATTGTCGAGG GTGCCAATGA AAATTGAGTA AGAGAAGACG AGCAAGAGCA 720CGAAGATGAA CGAGAGAACC ACTTTTCCAT ACATTGCAGT TTTTTCTTCT TCTTGTTTTG 780TTTTTTGAAA TATTTTGGGG AATAGCAGTG AGAGCTTGAT TGATGCTTGT ACGTTATCTT 840CTTCTTCTGC AGTATATATT ATATAATTAT AAATTGTGGA TTGT 88權(quán)利要求
1.一種大豆植物，它具有第一親代的基因并包含與特定分子標(biāo)記連鎖的第二親代基因座，與所述標(biāo)記連鎖的基因座選自修飾基因座和影響農(nóng)業(yè)性狀的數(shù)量性狀基因座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中修飾基因座與分子標(biāo)記T153a連鎖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中修飾基因座與T153a的′Noir 1′等位基因連鎖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座以及影響產(chǎn)量的數(shù)量性狀基因座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中修飾基因座與T153a連鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中修飾基因座與T153a的′Noir 1′等位基因連鎖。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt277連鎖。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt277的′Noir 1′等位基因連鎖。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中修飾基因座與T153a的′Noir 1′等位基因連鎖，數(shù)量性狀基因座與Satt567的′Noir 1′等位基因連鎖。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt567連鎖，修飾基因座與Satt365連鎖。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt561連鎖，修飾基因座與Satt507連鎖。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座以及影響成熟度/高度的數(shù)量性狀基因座。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Sat307連鎖。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的大豆植物，其中修飾基因座與K011c連鎖。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座和影響籽粒蛋白含量的數(shù)量性狀基因座。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Sat001連鎖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的大豆植物，其中修飾基因座與Sat_001連鎖。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座和影響花期的數(shù)量性狀基因座。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與R079連鎖。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的大豆植物，其中修飾基因座與Satt082連鎖。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Sat_003連鎖。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的大豆植物，其中修飾基因座與Satt079連鎖。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座和影響籽粒油含量的數(shù)量性狀基因座。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt281連鎖。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的大豆植物，其中修飾基因座與Sat_039連鎖。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt372B連鎖。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的大豆植物，其中修飾基因座與Satt346連鎖。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座和影響籽粒重的數(shù)量性狀基因座。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt315連鎖。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的大豆植物，其中修飾基因座與Satt080連鎖。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆植物，其中植物包含修飾基因座和影響繁殖期的數(shù)量性狀基因座。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與Satt_112連鎖。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的大豆植物，其中修飾基因座與Satt256連鎖。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的大豆植物，其中數(shù)量性狀基因座與HSP176連鎖。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的大豆植物，其中修飾基因座與Satt032連鎖。
36.一種大豆育種方法，該方法包括使第一種品種親代與第二種供體親代雜交，所述供體親代攜帶的與分子標(biāo)記連鎖的基因座選自修飾基因座和影響產(chǎn)量的數(shù)量性狀基因座，從而產(chǎn)生一群F1子代植物，使F1子代植物自交，從而產(chǎn)生一群F2植物，F(xiàn)2植物的至少一部分的分子標(biāo)記連鎖基因座是純合的，鑒定分子標(biāo)記連鎖的基因座是純合的F2植物。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中修飾基因座與分子標(biāo)記T153a連鎖。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中修飾基因座與T153a的′Noir 1′等位基因連鎖。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中鑒定F2植物的步驟包括測(cè)試修飾基因座以及數(shù)量性狀基因座的存在與否。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中修飾基因座與T153a連鎖。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中修飾基因座與T153a的′Noir 1′等位基因連鎖。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中數(shù)量性狀基因座與Satt277連鎖。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中數(shù)量性狀基因座與Satt277的′Noir 1′等位基因連鎖。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中修飾基因座與T153a的′Noir 1′等位基因連鎖，數(shù)量性狀基因座與Satt277的′Noir 1′等位基因連鎖。
45.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中修飾基因座與選自Satt365，K011c，Satt507，Sat_001，Satt082，Satt079，Sat_039，Satt346，Satt080或Satt256或Satt032的標(biāo)記連鎖。
46.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中數(shù)量性狀基因座與選自Satt307，Satt001，Satt567，Satt561，Sat_003，R079，Satt281，Satt372B，Satt315，Sat_112或HSP176的標(biāo)記連鎖。
47.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中修飾基因座和數(shù)量性狀基因座與一對(duì)標(biāo)記連鎖，該對(duì)標(biāo)記選自Satt567和Satt365、Satt561和Satt501、K011c和Satt307、Satt001和Sat_001、Satt281和Sat_039、Satt372B和Satt346、Satt079和Sat_003、Satt082和R079、Satt315和Satt080、Sat_112和Satt256以及HSP176和Satt032。
48.一種自花授粉植物，它具有第一親代的基因和第二親代的基因，所述第二親代的基因包括修飾基因座和影響產(chǎn)量的數(shù)量性狀基因座，修飾基因座與數(shù)量性狀基因座相互作用的LLR值至少為9。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的植物，它包含一種大豆品種，其中修飾基因座和數(shù)量性狀基因座與一對(duì)標(biāo)記連鎖，該對(duì)標(biāo)記選自Satt_001和Satt001、Satt365和Satt567、Satt080和Satt315、Sat_039和Satt281、Satt256和Sat_112、Satdt346和Satt372B、Satt032和HSP176、Satt066和Satt100、以及Satt082和R079。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的植物，其中修飾基因座與數(shù)量性狀基因座相互反應(yīng)的LLR至少為12。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的植物，它包含一種大豆品種，其中修飾基因座與標(biāo)記Satt057連鎖，數(shù)量性狀基因座與標(biāo)記Satt561連鎖。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述的植物，其中修飾基因座與數(shù)量性狀基因座相互作用的LLR值至少為15。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的植物，它包含一種大豆品種，其中修飾基因座與標(biāo)記K011c連鎖，數(shù)量性狀基因座與標(biāo)記Satt307連鎖。
54.根據(jù)權(quán)利要求48所述的植物，其中修飾基因座與數(shù)量性狀基因座相互作用的LLR值至少為18。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的植物，其中修飾基因座與T153a連鎖，數(shù)量性狀基因座與標(biāo)記Satt277連鎖。
全文摘要
一種適用于自花授粉植物的植物育種方法,以及用該方法產(chǎn)生的植物,包括采用與影響具有農(nóng)業(yè)價(jià)值的性狀相互作用基因座連鎖的分子標(biāo)記。該方法使我們能確定與數(shù)量性狀基因座(QTL)連鎖的第一個(gè)分子標(biāo)記,和與修飾基因座連鎖的第二種分子標(biāo)記,該修飾基因座在與QTL組合時(shí)具有上位效應(yīng)。然后可用常規(guī)的育種步驟將相互作用的基因座滲入到其它植物品種中。
文檔編號(hào)A01H1/04GK1261252SQ98804732
公開(kāi)日2000年7月26日 申請(qǐng)日期1998年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月2日
發(fā)明者K·G·拉克, J·奧福, K·蔡斯, F·阿德萊爾 申請(qǐng)人:猶他州立大學(xué), 明尼蘇達(dá)州立大學(xué)董事會(huì)