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甘蓝型油菜遗传连锁图谱构建及QTL分析

汪义龙  
【摘要】: 油菜是植物油的第三大来源,也是我国主要的油料作物,提高油菜籽产量和含油量以增加单位面积产油量是当前油菜研究和育种的首要目标,也是提高油菜生产效益的重要途径。菜籽产量构成因子和含油量性状是受多基因控制的典型数量性状,易受环境影响;菜籽中物质的形成和积累又是一个复杂的生理生化过程。有必要利用现代分子生物学技术手段,结合常规育种方法对其进行研究和剖析。 本研究以欧洲高含油量油菜品种Sollux和中国高油分自交系Gaoyou为遗传背景,282个株系构成的DH群体(SG群体)为基础。利用EST标记、SRAP标记、miRNA标记等来源的功能分子标记构建功能基因图谱,并利用分期收获的种子含油量和千粒重表型数据进行QTL定位分析。主要结果如下: 1.比对拟南芥中相关基因序列信息与油菜EST序列及参考文献,共设计了588对能扩增不同基因片断的引物对,其中117对在双亲Sollux和Gaoyou中扩增出清晰的多态性条带,对SG群体进行检测,结果在原先的图谱上增加了138个功能基因标记。 2.以123个SSR标记(原始图谱数据,有改动)、30个SRAP标记、7个miRNA标记,52个EST标记,49个LiEST标记构建甘蓝型油菜功能基因遗传连锁图谱。该图谱总长1682.4cM,标记间平均图距为7.5cM。 3.研究中5个性状的8组数据在群体中均呈现连续分布,且表现出双向超亲现象,除杭州试验点5月19日取样的千粒重和含油量2组数据非正态分布外,其余数据均呈现正态分布;含油量2次取样数据与角果密度,角果长度均未达到显著性相关,含油量5月26日取样数据与每果粒数呈显著性相关,其余性状之间均达到极显著性相关水平。 4.对浙江2次取样的千粒重和含油量数据分析表明,油菜在达到黄熟前主要进行物质的积累,千粒重会逐渐增加,过度成熟时千粒重会有所降低;含油量则在绿熟时基本达到稳定。不同初花期之间,基本表现为初花期推迟3天千粒重平均减少0.1-0.15g,含油量基本不变。 5.对2个环境5个性状的8组数据,应用复合区间作图法对DH群体进行QTL定位,8组数据共检测到55个QTLs(LOD≥2.5),其中单个QTL遗传率在0.0021~0.1945。 6.本研究检测到的上位性互作与基因和环境互作的互作对有QTL与非QTL位点间的互作和非QTL位点之间的互作,且后者类型占据了绝大多数。同一个位点可以与不同的位点互作,从而对同一性状产生影响,但效应值存在差异。


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