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

1、甘藍(lán)(Brassica oleracea var.capitataL)是我國(guó)各地廣泛栽培的一種主要蔬菜作物。甘藍(lán)的食用部位為葉球，其性狀主要包括球?qū)?、球高、中心柱長(zhǎng)、單球重，以及由它們組合而成的葉球緊實(shí)度和中心柱長(zhǎng)/球高等6個(gè)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(jìn)程十分緩慢。其中，中心柱長(zhǎng)是甘藍(lán)品種的重要品質(zhì)性狀，但由于該性狀難以通過(guò)目測(cè)選擇，且沒(méi)有無(wú)損傷檢測(cè)手段，致使選育短中心柱材料的育種進(jìn)程更為緩慢

2、。為了開發(fā)實(shí)用的分子標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)甘藍(lán)葉球性狀（尤其是中心柱長(zhǎng)）的標(biāo)記輔助選擇以加速育種進(jìn)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(duì)甘藍(lán)葉球性狀進(jìn)行遺傳效應(yīng)分析，并利用自交系組成的自然群體對(duì)葉球性狀與EST-SSR標(biāo)記進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，以及通過(guò)構(gòu)建遺傳連鎖圖譜對(duì)葉球性狀進(jìn)行QTL定位。主要結(jié)果如下:
　　1.利用甘藍(lán)高代自交系96-100（短中心柱≤1/3）與11-710（長(zhǎng)中心柱≥2/3）雜交獲得F1，然后配制六個(gè)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(duì)甘藍(lán)球?qū)挕⑶蚋?、中心柱長(zhǎng)、單球重、葉球緊實(shí)度和中心柱長(zhǎng)/球高等6個(gè)主要葉球性狀進(jìn)行遺傳效應(yīng)分析。分析結(jié)果表明，除葉球緊實(shí)度受1對(duì)主基因+多基因控制外，其他5個(gè)農(nóng)藝性狀均受多基因控制。
　　2.利用40個(gè)多態(tài)性EST-SSR標(biāo)記，在對(duì)100份甘藍(lán)自交系組成的自然群體進(jìn)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(duì)甘藍(lán)球?qū)挕⑶蚋?、中心柱長(zhǎng)、單球重、葉球緊實(shí)度和中心柱長(zhǎng)/球高等6個(gè)主要葉球性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示供試材料可分為3個(gè)亞群;EST-SSR位點(diǎn)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(cè)出7個(gè)標(biāo)記的9個(gè)位點(diǎn)與球?qū)捫誀钕嚓P(guān)聯(lián)，6個(gè)標(biāo)記的7個(gè)位點(diǎn)與球高狀相關(guān)聯(lián)，5個(gè)標(biāo)記的7個(gè)位點(diǎn)與中心柱長(zhǎng)性狀相關(guān)聯(lián)，4個(gè)標(biāo)記的4個(gè)位點(diǎn)與單球重性狀相關(guān)聯(lián)，9個(gè)標(biāo)記的14個(gè)

5、位點(diǎn)與葉球緊實(shí)度性狀相關(guān)聯(lián)，2個(gè)標(biāo)記的3個(gè)位點(diǎn)與中心柱長(zhǎng)/球高性狀相關(guān)聯(lián);以MLM模型分析，共檢測(cè)出3個(gè)標(biāo)記的3個(gè)位點(diǎn)與球?qū)捫誀钕嚓P(guān)聯(lián)，4個(gè)標(biāo)記的7個(gè)位點(diǎn)與球高性狀相關(guān)聯(lián)，3個(gè)標(biāo)記的4個(gè)位點(diǎn)與中心柱長(zhǎng)性狀相關(guān)聯(lián)，1個(gè)標(biāo)記的1個(gè)位點(diǎn)與單球重性狀相關(guān)聯(lián)，4個(gè)標(biāo)記的5個(gè)位點(diǎn)與葉球緊實(shí)度性狀相關(guān)聯(lián),1個(gè)標(biāo)記的2個(gè)位點(diǎn)與中心柱長(zhǎng)/球高性狀相關(guān)聯(lián)。GLM和MLM兩種模型同時(shí)檢測(cè)到了與球?qū)捫誀钕嚓P(guān)聯(lián)的3個(gè)標(biāo)記的3個(gè)位點(diǎn)，與球高性狀相關(guān)聯(lián)的3個(gè)標(biāo)記的4

6、個(gè)位點(diǎn)，與中心柱長(zhǎng)性狀相關(guān)聯(lián)的3個(gè)標(biāo)記的4個(gè)位點(diǎn)，與單球重性狀相關(guān)聯(lián)的1個(gè)標(biāo)記的1個(gè)位點(diǎn)，與葉球緊實(shí)度性狀相關(guān)聯(lián)的3個(gè)標(biāo)記的4個(gè)位點(diǎn)，與中心柱長(zhǎng)/球高相關(guān)聯(lián)的1個(gè)標(biāo)記的2個(gè)位點(diǎn)。
　　3.以甘藍(lán)高代自交系11-795（長(zhǎng)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(gè)單株的F2群體作為作圖群體，利用SSR和InDel標(biāo)記，通過(guò)JoinMap4.0軟件構(gòu)建了一張包含9個(gè)連鎖群，227個(gè)標(biāo)記，覆蓋基因組總

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