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栽培黄瓜种间染色体导入系的构建及遗传评价

史建磊  
【摘要】:黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科黄瓜属的一种重要蔬菜作物。由于其遗传基础极其狭窄,栽培种内多态性低、优异资源匮乏,已经定位的目标性状QTL非常有限,已经成为制约黄瓜分子育种进程的重要因素。而其野生或近缘野生种中蕴藏着丰富的基因资源,挖掘利用野生有用性状是突破黄瓜育种瓶颈的一条有效途径。本研究以受体亲本栽培黄瓜‘北京截头’和供体亲本野生酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)经远缘杂交和多代回交、自交而来的后代群体为试验材料,通过分子标记鉴定和DNA序列分析,在证明酸黄瓜外源遗传物质已进入后代群体的基础上,结合分析标记辅助选择和表型变异分析构建了黄瓜属首个种间染色体片段导入系,并对其进行了遗传评价,以期为转移利用野生优异资源改良栽培黄瓜和种质创新奠定理论和物质基础。 1栽培黄瓜经种间杂交导入外源DNA片段的分子验证 以普通栽培黄瓜与野生酸黄瓜经种间杂交和多代回交、自交后代群体为材料,借助分子标记证明该群体已经导入酸黄瓜外源DNA片段,遗传多态性为13.2%,包括带的缺失和新带的产生。利用RAPD引物D-11和SSR引物06632在后代中分别扩增出约350bp和180bp的酸黄瓜特异带,序列分析表明其与酸黄瓜相应DNA片段的相似性分别为92.93%和96.48%,碱基差异分别为41个和9个,包括碱基转换、颠换和缺失。表明野生酸黄瓜DNA在导入进入栽培黄瓜基因组的同时发生了少量不同类型的变异。 2栽培黄瓜种间染色体片段导入系的构建 以综合性状优良的栽培黄瓜‘北京截头’为受体亲本,以携带有多种抗性基因的黄瓜珍稀野生种酸黄瓜为供体亲本,在本试验室前期获得种间杂交异源四倍体的基础上,通过多代回交、自交,结合SSR标记辅助选择构建了以‘北京截头,为遗传背景的黄瓜野生种染色体片段导入系,并对其导入片段的数目、分布、大小和覆盖率等进行了评价。结果表明:该群体由17个导入系组成,各导入系的覆盖率介于0.8%-19.1%,平均为6.6%。其携带的38个供体片段不均匀地分布于黄瓜7条染色体上,其长度介于1.1~14.9cM,平均长度为5.3cM,总长度为201.9cM,在黄瓜基因组上的覆盖率为23.5%。 3栽培黄瓜种间染色体导入系农艺性状遗传变异分析 以12个黄瓜属染色体片段导入系和其受体亲本栽培黄瓜‘北京截头’为试验材料,对其表现黄瓜野生种主要特征的农艺性状进行了调查分析和相关QTL检测。结果表明:各导入系在多数性状上与受体亲本差异极显著,表现出野生种的遗传特性。同时,通过t测验,以P0.001为阈值,在10个性状上共检测到87个QTL,平均每个性状9.67个QTL,每个导入系7.25个QTL。


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