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《中国农业科学院》 2006年
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源于多毛番茄控制果实颜色等性状的QTL定位及相关基因的研究

国艳梅  
【摘要】:番茄的果实颜色是重要的品质指标之一。果实颜色越深,番茄红素含量越高,品质越好。最近研究还表明番茄红素具有降低人类患某些恶性肿瘤风险的保健功能。因此,通过遗传改良,增加果实番茄红素的含量是番茄品质育种的重要目标。围绕这一目标,国内外研究者从生理生化代谢、基因表达调控等方面进行了广泛、深入的研究。同时,在野生资源的挖掘利用方面也做了大量的工作。对番茄红素代谢过程中的一些重要酶的基因已经进行了遗传定位和分离、克隆。例如,研究表明牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)是番茄红素合成过程中的限速酶之一,编码该酶的基因被初步定位在番茄第4染色体的末端。从普通番茄和野生番茄中鉴定出了108个与果实颜色有关的QTL,并建立了相应的渐渗系或近等基因系。其中,TA517就是野生多毛番茄(L.hirsutum)LA1777的一个渐渗系,含有来自LA1777第4染色体末端1段长50cM的染色体片段。研究表明该染色体片段含有增强果实颜色的基因,但是该外源染色体依然较长,有一些不良性状的连锁累赘。另外,该区段的分子标记数量不够饱和。 本研究拟在前人研究的基础上,为TA517第4染色体上的外源片段建立更饱和的分子标记图谱,对该片段上调控果实颜色等性状的基因(QTL)进行定位,对GGPS基因进行精细定位,并分析该基因与果实颜色之间的关系。目的是为利用分子标记辅助选择获得外源染色体片段更短、不良连锁累赘效应更小的高番茄红素优异种质材料,为丰富人们对番茄红素合成途径调控机制的进一步了解提供技术支撑和理论依据。主要研究结果如下: 1.利用RAPD、AFLP、SSR、CAPS等标记,构建了番茄第4染色体末端长50cM染色体片段精密分子遗传图谱,该图谱由33个标记构成。两个标记之间的平均距离为1.52cM。其中17个标记,包括3个RAPD标记、2个SSR标记、1个EST-BY-CLONE标记、1个GGPS基因标记、2个COS标记、1个RFLP标记和7个AFLP标记,是本研究新发展的标记。 2.利用Codominant-SCAR标记T0974与TG22、CAPS标记T1546和T1203分别对TA1527与E6203以及TA517与E6203的共2000个F_2单株进行筛选,得到含目的染色体片段的重组单株31个。对31个重组单株进行遗传分析表明这些材料含有的外源基因片段在不同程度上都比TA517短,处于标记T0974与RAPDM5间的材料果实颜色深,色素含量高,可以应用到育种中。 3.利用单标记分析法对TA517内的果实颜色等性状进行QTL定位,在标记T974与RAPDM5之间,检测剑一个控制番茄红素含量的QTL,将其命名为qlyc;在标记TG443与RAPDM5之间,检测到12个控制果实颜色系数L(亮度)、A(红色度)、B(黄色度)、CHROMA(色度)、HUE(色调)、A/B、(A/B)~2等的QTL,其中5个控制外部果实颜色系数的QTL,分别是qwb、qwchroma、qwhue、qwA/B、qw(A/B)~2,7个控制匀浆果实颜色系数的QTL,分别是qy1、qyb、qyhue、qy A/B、qy(A/B)~2、qya、qychroma;此外,还检测到两个控制果实平均重的QTL qfw1和qfw2,一个控制可溶性固形物含量的QTL qssc,两个控制果形指数的QTL qfs1和qfs2。番茄红素含量QTL与影响果实颜色系数QTL共同定位在标记TG443与RAPDM5之间,并与基因GGPS在同一标记区间内,初步推测作为类胡萝卜素上游的GGPS基因对于调控番茄红素含量和增强番茄果实颜色可能具有重要作用。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S641.2

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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10 张金巍;大豆蛋白质含量的遗传变异及QTL定位[D];中国农业科学院;2011年
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