甘藍主要葉球性狀遺傳效應與關(guān)聯(lián)分析及QTL定位.pdf

1、甘藍(Brassica oleracea var.capitataL)是我國各地廣泛栽培的一種主要蔬菜作物。甘藍的食用部位為葉球，其性狀主要包括球?qū)?、球高、中心柱長、單球重，以及由它們組合而成的葉球緊實度和中心柱長/球高等6個主要農(nóng)藝性狀，均易受到環(huán)境影響，表現(xiàn)為連續(xù)性變異的數(shù)量性狀，傳統(tǒng)的選育進程十分緩慢。其中，中心柱長是甘藍品種的重要品質(zhì)性狀，但由于該性狀難以通過目測選擇，且沒有無損傷檢測手段，致使選育短中心柱材料的育種進程更為緩慢

2、。為了開發(fā)實用的分子標記，實現(xiàn)甘藍葉球性狀（尤其是中心柱長）的標記輔助選擇以加速育種進程，本研究利用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型對甘藍葉球性狀進行遺傳效應分析，并利用自交系組成的自然群體對葉球性狀與EST-SSR標記進行關(guān)聯(lián)分析，以及通過構(gòu)建遺傳連鎖圖譜對葉球性狀進行QTL定位。主要結(jié)果如下:
　　1.利用甘藍高代自交系96-100（短中心柱≤1/3）與11-710（長中心柱≥2/3）雜交獲得F1，然后配制六個聯(lián)合世代組

3、合(P1、P2、F1、B1、B2和F2)群體，采用主基因+多基因混合遺傳模型對甘藍球?qū)挕⑶蚋?、中心柱長、單球重、葉球緊實度和中心柱長/球高等6個主要葉球性狀進行遺傳效應分析。分析結(jié)果表明，除葉球緊實度受1對主基因+多基因控制外，其他5個農(nóng)藝性狀均受多基因控制。
　　2.利用40個多態(tài)性EST-SSR標記，在對100份甘藍自交系組成的自然群體進行遺傳結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，采用TASSEL3.0軟件的GLM(general linear

4、model)和MLM(mixed linear model)模型，對甘藍球?qū)挕⑶蚋?、中心柱長、單球重、葉球緊實度和中心柱長/球高等6個主要葉球性狀進行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示供試材料可分為3個亞群;EST-SSR位點間有較高的多態(tài)性和一定程度的連鎖不平衡;以GLM模型分析，共檢測出7個標記的9個位點與球?qū)捫誀钕嚓P(guān)聯(lián)，6個標記的7個位點與球高狀相關(guān)聯(lián)，5個標記的7個位點與中心柱長性狀相關(guān)聯(lián)，4個標記的4個位點與單球重性狀相關(guān)聯(lián)，9個標記的14個

5、位點與葉球緊實度性狀相關(guān)聯(lián)，2個標記的3個位點與中心柱長/球高性狀相關(guān)聯(lián);以MLM模型分析，共檢測出3個標記的3個位點與球?qū)捫誀钕嚓P(guān)聯(lián)，4個標記的7個位點與球高性狀相關(guān)聯(lián)，3個標記的4個位點與中心柱長性狀相關(guān)聯(lián)，1個標記的1個位點與單球重性狀相關(guān)聯(lián)，4個標記的5個位點與葉球緊實度性狀相關(guān)聯(lián),1個標記的2個位點與中心柱長/球高性狀相關(guān)聯(lián)。GLM和MLM兩種模型同時檢測到了與球?qū)捫誀钕嚓P(guān)聯(lián)的3個標記的3個位點，與球高性狀相關(guān)聯(lián)的3個標記的4

6、個位點，與中心柱長性狀相關(guān)聯(lián)的3個標記的4個位點，與單球重性狀相關(guān)聯(lián)的1個標記的1個位點，與葉球緊實度性狀相關(guān)聯(lián)的3個標記的4個位點，與中心柱長/球高相關(guān)聯(lián)的1個標記的2個位點。
　　3.以甘藍高代自交系11-795（長中心柱≥2/3）與10-344（短中心柱≤1/3）為親本，雜交獲得包含188個單株的F2群體作為作圖群體，利用SSR和InDel標記，通過JoinMap4.0軟件構(gòu)建了一張包含9個連鎖群，227個標記，覆蓋基因組總

7、長度為795.25cM的甘藍遺傳圖譜。利用QTL IciMapping3.3軟件進行QTL定位分析，當LOD值設(shè)為2.5時，在F2群體中檢測到與6個葉球性狀相關(guān)的QTL共47個，貢獻率大于10％的QTL有8個，占總QTL的17.02％;在F2∶3群體中檢測到34個QTL與6個葉球性狀相關(guān)，貢獻率大于10％的QTL有20個，占總QTL的58.82％。結(jié)合兩年性狀調(diào)查分析，共檢測到了76個控制6個葉球性狀的QTL，其中5個QTL在兩年內(nèi)重復