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绿豆遗传连锁图谱构建及抗豆象基因定位

钟敏  
【摘要】:绿豆是我国传统的食用豆类作物,也是我国传统出口创汇产品,具有良好的食用和药用价值。随着人们生活水平提高和膳食结构的改变,绿豆的市场需求也日益增加。然而目前绿豆遗传育种研究相对落后,现代分子标记技术在育种中还鲜有应用。加强绿豆重要性状的遗传和现代分子生物学研究,对高产高抗优质新品种的培育具有重要指导意义。本研究以绿豆基因组SSR标记开发与评价为基础,利用野生绿豆和栽培绿豆杂交衍生的RIL群体,开展了绿豆遗传连锁图谱的构建,并进一步对抗豆象基因进行了精细定位,同时开展了绿豆重要农艺性状的QTL发掘,为进一步开展基因克隆等后续研究奠定了基础。 主要研究结果如下: 1.新开发的2240对绿豆基因组SSR引物中有1205对在绿豆材料中能有效扩增,选取绿豆、小豆、豇豆及饭豆材料各3份,分析1205对新开发的绿豆基因组SSR引物在这些材料中的扩增效果,结果显示绿豆基因组SSR引物在豇豆、小豆和饭豆中的通用性比率分别为50.0%、73.3%和81.6%;多态性比率分别为4.1%、1.7%和1.5%;有469对引物在4个种间均可通用。 2.以高抗豆象澳大利亚野生绿豆ACC41和高感豆象美国栽培绿豆Berken为亲本构建的重组自交系F10为实验群体,利用264对在亲本间表现多态的SSR和STS标记对群体进行分析,结合前人的199个分子数据,构建了一张含有419个标记(333个SSR标记、74个RFLP标记、9个STS标记和3个RAPD标记)和一个抗豆象基因位点Br1的绿豆遗传图谱,图谱总长735.0cM,含11个连锁群,标记平均间距1.75cM。各连锁群长度在17.5cM~120.3cM之间,标记位点数9~76个之间,各连锁群标记分布较均匀,是迄今为止国内外标记最多、密度最高的绿豆遗传图谱。 3.利用上述图谱将抗豆象基因Br1基因定位于第9连锁群上2.6cM的区间内,距离其两侧的SSR标记P2-627和C220均只有1.3cM。 4.基于上述图谱,在4个环境下,对绿豆的株高、主茎节数、荚长、荚宽、单荚粒数和百粒重进行QTL定位,6个产量相关性状共检测到了62个QTL,分布在除第3连锁群以外的10个连锁群上, QTL贡献率在2.89%-30.19%之间,6个性状均检测到5-18个QTL。有7个QTL在2个或2个以上不同环境中都检测到,具有环境稳定性。


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