柑橘果肉色澤的遺傳研究及類(lèi)胡蘿卜素含量的QTL定位.pdf

1、柑橘果肉中含有豐富的類(lèi)胡蘿卜素，其種類(lèi)和含量不僅影響果實(shí)外觀(guān)品質(zhì)，也影響著柑橘果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能。作為多年生木本植物，其受到童期長(zhǎng)、多胚性等的限制，目前關(guān)于柑橘果肉色澤的遺傳機(jī)理分析以及柑橘果肉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類(lèi)胡蘿卜素含量和種類(lèi)的QTL研究都很少。
　　本課題組10多年前以紅橘為母本，枳殼為父本，經(jīng)胚搶救和分子標(biāo)記鑒定獲得紅橘（C.reticulata）×枳殼（Poncirus trifoliata）雜交F1群體，而且該群體已構(gòu)

2、建好高密度遺傳圖譜，為后續(xù)的遺傳研究和QTL定位奠定了基礎(chǔ)。本研究通過(guò)對(duì)雜交群體果肉進(jìn)行色差值測(cè)定和高效液相色譜分析，初步探索柑橘果肉色澤差異形成的生理基礎(chǔ)以及柑橘果肉遺傳特征，并利用高密度遺傳連鎖圖譜對(duì)類(lèi)胡蘿卜素進(jìn)行代謝QTL分析，得到了一些與色澤或類(lèi)胡蘿卜素性狀較關(guān)聯(lián)的遺傳位點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、紅橘×枳殼雜交群體果肉色澤多樣性形成的生理基礎(chǔ)及其遺傳特征分析
　　通過(guò)對(duì)紅橘(C.reticulata)×枳殼（P

3、oncirus trifoliata）雜交F1群體進(jìn)行果肉色差值測(cè)量，發(fā)現(xiàn)群體子代的果肉色澤屬于數(shù)量性狀。對(duì)紅橘、枳殼及79份雜交子代果肉進(jìn)行高效液相色譜分析，發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)胡蘿卜素間含量差異很大，同一色素在不同子代中差異也較大。對(duì)所檢測(cè)到的類(lèi)胡蘿卜素及總類(lèi)胡蘿卜素含量進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)所有色素均為正態(tài)或偏正態(tài)分布，即每一種色素的調(diào)控都受到多個(gè)基因的控制。
　　利用色差值與不同類(lèi)胡蘿卜素和總類(lèi)胡蘿卜素含量進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)異堇黃質(zhì)、葉

4、黃素、玉米黃質(zhì)、β-隱黃質(zhì)、未知-3、未知-4這6種色素與色差值表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系;總類(lèi)胡蘿卜素含量與色差值也為正相關(guān)。根據(jù)色差值與各類(lèi)胡蘿卜素在總類(lèi)胡蘿卜素中所占比例相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，玉米黃質(zhì)、未知-4、葉黃素占比與色差值為正相關(guān)，八氫番茄紅素、六氫番茄紅素占比與色差值為負(fù)相關(guān)。
　　對(duì)類(lèi)胡蘿卜素代謝途徑基因進(jìn)行表達(dá)分析，結(jié)果顯示DXS、IPI基因在兩個(gè)極端池間有顯著性差異，這兩個(gè)基因參與類(lèi)胡蘿卜素前體物質(zhì)GGPP的合成。PSY、LC

5、YB1、HYD基因在深色果肉中表達(dá)水平高于淺色果肉。
　　2、QTL分析
　　本研究共檢測(cè)到8個(gè)類(lèi)胡蘿卜素的QTLs，分布在5條染色體上。在檢測(cè)到的QTL位點(diǎn)中，有7種類(lèi)胡蘿卜素及總類(lèi)胡蘿卜素均定位在2號(hào)染色體的同一區(qū)間，3號(hào)和9號(hào)染色體也有定位區(qū)間重疊的現(xiàn)象，表明有共同的遺傳因子決定多種類(lèi)胡蘿卜素的含量差異。
　　根據(jù)基因表達(dá)結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)共找到不同極端表型池間差異表達(dá)的7個(gè)基因，并且這些基因都在前面的遺傳定位的區(qū)間中

6、。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)這7個(gè)基因進(jìn)行發(fā)育時(shí)期表達(dá)模式驗(yàn)證，從中篩選出2個(gè)與色澤高度相關(guān)的候選基因，其基因編號(hào)分別為:Ciclev10019730m、Ciclev10021268m。
　　對(duì)Ciclev10019730m、Ciclev10021268m基因啟動(dòng)子區(qū)、編碼區(qū)進(jìn)行克隆。在紅橘中，Ciclev10019730m基因編碼區(qū)存在等位多態(tài)性現(xiàn)象，其中一條等位基因從ATG開(kāi)始第1475個(gè)堿基處有14bp缺失，而另一條等位基因在此處無(wú)缺失。