綠豆產量相關農藝性狀的qtl定位

1、綠豆產量相關農藝性狀綠豆產量相關農藝性狀的QTLQTL定位定位梅麗1，蔡慶生2，徐寧1，劉春吉3，程須珍1(1中國農業(yè)科學院作物科學研究所，北京100081；2廣西農科院水稻所，南寧530007；3澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織植物研究所，澳大利亞昆士蘭州4068)摘要：摘要：以綠豆BerkenACC41F10重組近交系群體為作圖群體，利用該群體已經(jīng)構建的包含79個RFLP標記的分子連鎖圖譜，對北京和廣西兩個種植環(huán)境下的11個綠豆產量相

2、關農藝性狀進行QTL定位。結果表明，兩個環(huán)境下共檢測到產量相關性狀QTL63個（北京25個，廣西38個），分布于除第13連鎖群以外的12條連鎖群。大部分QTL只在單一環(huán)境下被檢測到，說明產量相關QTLs與環(huán)境之間存在明顯的互作。兩個環(huán)境均能檢測到的QTL僅有6個，分別為控制莢長、百粒重、生育期的QTLs，這些能在不同生態(tài)環(huán)境發(fā)揮效應的QTLs對于綠豆分子標記輔助育種具有重要作用。研究還發(fā)現(xiàn)2個QTLs富集區(qū)域和若干成束分布的QTLs，它

3、們可能是發(fā)掘通用QTL的候選位點。關鍵詞：關鍵詞：綠豆；重組近交系；產量性狀；QTL定位QTLMappingofYieldAssociatedAgronomicTraitsinMungbeanMEI、Li1CAIQingsheng2XUNing1LIUChunji3CHENGXuzhen1(1InstitutionofCropSciencesChineseAcademyofAgriculturalSciencesBeijing10008

4、12RiceResearchInstituteGuangxiAcademyofAgriculturalSciencesNanning5300073CSIRODivisionofPlantIndustryIndooopillyQueensl4068Australia)Abstract:Indertoanalysisthegeicenvironmentinfluenceoftheyieldassociatedtraitsinmungbean

5、RILpopulations(F10)derivedfromthecrossbetweenaneconomicalparentBerkenawildparentACC41wereplantedinBeijingNanjingftheiryieldassociatedagronomictraitsevaluation.Theresultsshowedthatintotalof63QTLswereinvestigatedinBeijingG

6、uangxi(25inBeijing38inGuangxi)locatedontwelvelinkagegroupsexceptthe13thgroup.MostoftheQTLsweredetectedinsingleenvironmentindicatingthesignificantinteractionsbetweenQTLenvironment.Only6QTLscontrollingpodlength100seedweigh

7、tdaytomatureweredetectedinbothBeijingGuangxienvironments.ThoseQTLsareimptantfmungbean’smolecularmarkerassistedbreeding.Tworegionsonthe5th9thlinkagegroupswithclusteredQTLsrelevanttomultipleyieldassociatedagronomictraitsfi

8、velinkagegroupswithbundledQTLsrelevanttosingleagronomictraitidentifiedinthestudymayprovidethegeiclocioftheuniversalyieldQTL.Keywds:MungbeanRecombinantinbredline(RIL)YieldassociatedagronomictraitsMappingQTLs綠豆生育期短，播種適期長，耐

9、瘠性強，并具有生物固氮能力，可以與禾谷、棉花、薯類等間作套種，是良好的救荒和填閑作物[1]。隨著人們生活水平的提高和膳食結構的改變，綠豆以其豐富的營養(yǎng)保健作用越來越受青睞[2]。深入研究綠豆產量相關農藝性狀的遺傳基礎和相互關系是培育優(yōu)質、高產綠豆的基礎。然而，這些性狀多是具有復雜遺傳基礎的數(shù)量性狀，在選擇中易受環(huán)境影響。因此，產量育種是品種改良的重點和難點[3]?；痦椖炕痦椖浚簢易匀豢茖W基金項目（30170635）；農業(yè)部作物種質

10、資源保護項目(NB04－22－12)；國家科技基礎條件平臺項目(2004DKA30380－08)；“十一五”國家科技支撐計劃項目（2006BAD02B08）作者簡介作者簡介：梅麗，碩士研究生。Email：taxuexunmei82@通訊作者：程須珍（1954－）研究員，主要從事食用豆品種資源研究。Email：Chengxz@.cn范和數(shù)據(jù)標準》中的綠豆性狀描述標準對重組近交系進行田間調查，并對每個家系單獨收獲的10個單株依次進行考種。調

11、查和考種項目包括出苗期、開花期、成熟期、株高、主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、莢長、莢寬、單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重、單株產量等性狀。1.31.3數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析遺傳連鎖圖譜的構建參見文獻[23]。圖譜中的79個RFLP分子標記均勻地分布于13個連鎖群上，總圖距684.7cM，標記間平均距離為10.4cM。其中，來自ACC41的等位基因占整個群體基因型組成的43.70%，來自Berken的等位基因占56.30%，χ2測驗顯示群體組成符合1∶1的分

12、離比例(χ2=0.67χ20.051=3.84)，表明該群體適合進行QTL定位。采用IciMapping1.3軟件的改進復合區(qū)間作圖法[29]，對各產量相關性狀進行加性分析，其中選用Haldane函數(shù)，標記距離表示方法為區(qū)間，作圖方法選擇ICIMADD和ICIMEPI，將LOD值3.0作為出現(xiàn)QTL的檢測標準，用這樣的閾值在綠豆基因組中檢測1個錯誤QTL的幾率大約只有0.05。利用SAS軟件對表型性狀進行相關分析，用DTwin軟件進行通

13、徑分析[30]。2結果與分析結果與分析2.12.1RILRIL群體產量相關農藝性狀評價群體產量相關農藝性狀評價北京和廣西考察的RIL群體產量相關農藝性狀的表型均值和表型分布見表1。多數(shù)性狀表現(xiàn)出廣泛而豐富的變異，如株高，在北京和廣西環(huán)境下的變幅分別為14.30～150.00㎝和6.90～175.30㎝；單株產量在北京環(huán)境下的最小值僅有0.08g，最大值為76.71g，廣西環(huán)境下最大和最小值相差59.8g；北京環(huán)境下RIL群體的生育期最短

14、的只有74d，最長的為141d，廣西環(huán)境下生育期的變幅在55～107d。從同一性狀在不同環(huán)境下的表型相關來看，除主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株產量在不同環(huán)境下種植表型不相關（|r|＜0.3）外，其余7個性狀在不同環(huán)境下的表現(xiàn)均呈中度或低度極顯著正相關(0.3≤|r|＜0.8)。其中，莢長和百粒重2個性狀在不同環(huán)境下的表型值呈中度相關(0.5≤|r|＜0.8)，株高、莢寬、單莢粒數(shù)、播種到開花天數(shù)、生育期5個性狀在不同環(huán)境下的表型值

15、呈低度相關(0.3≤|r|＜0.5)，表明多數(shù)性狀受環(huán)境影響很大。計算2個環(huán)境下各性狀家系內的方差及總方差，換算成各性狀的遺傳力?？梢?，莢長的遺傳力最高，為81.9%，其余性狀的遺傳力均不高，特別是株高的遺傳力最低，僅有19.9%。這說明環(huán)境方差較大，使得變化較大的環(huán)境條件降低了性狀的遺傳力。表1RIL群體產量相關農藝性狀的表現(xiàn)Table1Perfmancedistributionsoftheyieldrelatedtraitsinth