不結(jié)球白菜遺傳圖譜構(gòu)建及重要農(nóng)藝性狀的QTL定位.pdf

1、不結(jié)球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)是十字花科蕓薹屬中最重要的蔬菜作物之一，原產(chǎn)中國，不僅營養(yǎng)豐富而且具有適應(yīng)性廣及生長迅速等特點(diǎn)，在中國、韓國、日本等東亞國家普遍栽培，近年來歐美等國家也廣泛引種逐漸成為世界性的重要蔬菜。其許多重要農(nóng)藝性狀都是由數(shù)量性狀位點(diǎn)控制，這些數(shù)量性狀具有較復(fù)雜的遺傳機(jī)制。而遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建和重要農(nóng)藝性狀QTL定位可以為揭示這些復(fù)雜機(jī)制奠定良好基礎(chǔ)。本研

2、究利用雙單倍體群體構(gòu)建了不結(jié)球白菜遺傳連鎖圖譜，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了主要農(nóng)藝性狀的QTL定位研究。研究結(jié)果如下：
　　 1.利用DH群體構(gòu)建不結(jié)球白菜遺傳圖譜
　　 為了將不結(jié)球白菜分子遺傳圖譜和國際上A基因組參考圖譜對(duì)應(yīng)起來，利用國際上發(fā)表的大白菜和甘藍(lán)型油菜A基因組特異SSR標(biāo)記作為錨定標(biāo)記，以164個(gè)DH株系組成的群體為作圖群體進(jìn)行了分子遺傳圖譜的構(gòu)建研究。共篩選到231個(gè)在雙親間具有多態(tài)性的標(biāo)記并用于圖譜構(gòu)建，在此

3、基礎(chǔ)上構(gòu)建到一張由10條連鎖群組成的圖譜，其長度分布在39.44 cM和126.66 cM之間，共包含了99個(gè)SSR標(biāo)記和47個(gè)SRAP標(biāo)記。圖譜全長為678.25 cM，每個(gè)連鎖群上的標(biāo)記數(shù)目為5-50個(gè)，其中A02連鎖群上標(biāo)記數(shù)最多為50個(gè)，A10連鎖群上標(biāo)記最少只有5個(gè)。圖上標(biāo)記間平均距離為4.65 cM，標(biāo)記間距離為2.53 cM-10.98 cM。A02連鎖群上標(biāo)記密度最大，A07連鎖群標(biāo)記間距離最大為10.98 cM。在A0

4、2和A05連鎖群上各有一個(gè)大于20 cM的空隙。根據(jù)蕓薹屬A基因組遺傳連鎖群上定位的SSR標(biāo)記，將各連鎖群按A參考圖譜的連鎖群進(jìn)行命名，即A01-A10，并與10條染色體對(duì)應(yīng)起來。在本研究結(jié)果的基礎(chǔ)上可繼續(xù)增加分子標(biāo)記數(shù)目，最終有利于開發(fā)不結(jié)球白菜中與重要農(nóng)藝性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記，進(jìn)而為分子標(biāo)記輔助選擇奠定良好基礎(chǔ)。
　　 2.光合色素含量的QTL定位與分析
　　 對(duì)復(fù)雜農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL定位及分子標(biāo)記輔助育種是現(xiàn)代育

5、種中非常重要的環(huán)節(jié)。為揭示出控制光合色素含量的QTL位點(diǎn)并尋找與QTL位點(diǎn)緊密連鎖的分子標(biāo)記，我們利用包含有112個(gè)株系的不結(jié)球白菜DH群體進(jìn)行了光合色素含量QTL定位與分析。該群體通過對(duì)兩個(gè)高代自交系材料SW-13和SU-124雜交所得的F1后代‘暑綠’進(jìn)行游離小孢子培養(yǎng)獲得。在‘暑綠’圖譜基礎(chǔ)上進(jìn)行增加標(biāo)記和整合，通過在蕓薹屬A基因組參照?qǐng)D譜中公共的SSR標(biāo)記將連鎖群與染色體相對(duì)應(yīng)。采用復(fù)合區(qū)間作圖法(CIM)對(duì)葉片葉綠素a、葉綠素

6、b、總?cè)~綠素、類胡蘿卜素含量、葉綠素a/b進(jìn)行了QTL定位和遺傳效應(yīng)分析。共檢測(cè)到11個(gè)QTL位點(diǎn)，分布在3條連鎖群上，分別是A02，A08和A10。其中可解釋變異率最大值達(dá)38.0％。研究結(jié)果以期為不結(jié)球白菜高光效增產(chǎn)育種分子標(biāo)記輔助選擇提供理論依據(jù)并為蕓薹屬其他作物的相關(guān)育種程序提供參考價(jià)值。
　　 3.抽薹開花性狀的QTL定位與分析
　　 春季生產(chǎn)中，不結(jié)球白菜先期抽薹直接導(dǎo)致其產(chǎn)量和商品質(zhì)量下降。因此選育耐抽薹的

7、品種是實(shí)現(xiàn)不結(jié)球白菜周年供應(yīng)的重要途徑之一。本研究利用已構(gòu)建的包括164個(gè)株系的DH群體和兩年的重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果，采用復(fù)合區(qū)間作圖法對(duì)不結(jié)球白菜與抽薹開花天數(shù)等相關(guān)的QTL進(jìn)行定位及遺傳效應(yīng)的分析。在10個(gè)連鎖群上共檢測(cè)到19個(gè)QTL，主要分布在A02、A04和A05連鎖群上：控制現(xiàn)蕾天數(shù)的QTL有5個(gè)，控制抽薹天數(shù)的QTL有6個(gè)，控制開花天數(shù)的QTL有6個(gè)，控制抽薹指數(shù)的QTL有2個(gè)；另外估算了單個(gè)QTL的遺傳貢獻(xiàn)率和加性效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)各QT

8、L加性效應(yīng)各不相等，各位點(diǎn)的遺傳貢獻(xiàn)率介于10.26％-21.19％之間；相關(guān)性狀QTL的位置往往集中在連鎖群上相同或相近的區(qū)域。這些定位到的QTL將為不結(jié)球白菜抽薹開花時(shí)間等性狀的分子標(biāo)記輔助選擇提供理論基礎(chǔ)。
　　 4.與產(chǎn)量相關(guān)的QTL定位與分析
　　 應(yīng)用SSR和SRAP分子標(biāo)記構(gòu)建的146個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)的不結(jié)球白菜遺傳連鎖圖譜和164個(gè)DH株系群體，采用Win QTL Cartographer2.5軟件的復(fù)合區(qū)間作

9、圖法對(duì)不結(jié)球白菜與產(chǎn)量性狀相關(guān)的QTL進(jìn)行定位及遺傳效應(yīng)的分析。在10個(gè)連鎖群上共檢測(cè)到26個(gè)QTL，主要分布在A02、A05和A07連鎖群上：控制葉片葉柄重量比值的有4個(gè)，控制葉柄厚度的有5個(gè)，控制葉片重量的有3個(gè)，控制葉柄重量的有2個(gè)，控制單株重的有2個(gè)；另外估算了單個(gè)QTL的遺傳貢獻(xiàn)率和加性效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)各QTL加性效應(yīng)各不相等，各位點(diǎn)的遺傳貢獻(xiàn)率介于5.28％-22.26％之間；一些控制不同性狀的QTL位點(diǎn)在連鎖群上共連鎖。這些定位