不結(jié)球白菜分子遺傳圖譜構(gòu)建及數(shù)量性狀位點(diǎn)分析.pdf

1、為建立高效的不結(jié)球白菜游離小孢子培養(yǎng)體系，構(gòu)建永久作圖群體，以7個(gè)不結(jié)球白菜雜交種為試材，采用游離小孢子培養(yǎng)方法，研究了培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件對(duì)胚狀體發(fā)生、發(fā)育和再生植株的影響，探討了小孢子植株倍性鑒定方法。各基因型間小孢子胚胎發(fā)生能力差異顯著，最高出胚率（18.13胚·蕾－1）是最低出胚率(2.07胚·蕾-1)的近9倍。小孢子胚誘導(dǎo)率隨供體植株的開(kāi)花時(shí)期而呈現(xiàn)明顯變化，于植株第1朵花開(kāi)花后6-10 d培養(yǎng)，小孢子胚誘導(dǎo)率可達(dá)各基因型的最高水

2、平，11-15 d培養(yǎng)次之，于開(kāi)花前(＜0 d)和開(kāi)花＞20 d接種，小孢子胚誘導(dǎo)率均較低，甚至得不到胚狀體。添加活性炭能明顯提高小孢子胚誘導(dǎo)率，而不同基因型對(duì)最適活性炭濃度的要求不同。基因型同時(shí)影響小孢子胚的再生成苗率，胚胎發(fā)生較易的基因型成苗率較低，胚胎發(fā)生較難的基因型成苗率較高。在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)25 d的胚狀體在固體培養(yǎng)基上發(fā)育最快，成苗率最高(37.8％)，因此及時(shí)地將成熟的胚狀體轉(zhuǎn)移至固體培養(yǎng)基上，對(duì)提高植株獲得至關(guān)重要。瓊

3、脂濃度從0.8％提高到1％和1.2％，能大大提高成苗率。低溫處理10 d能顯著提高胚狀體成苗率。結(jié)合流式細(xì)胞儀和田間形態(tài)兩種倍性鑒定方法，結(jié)果表明在所研究基因型的小孢子后代中，都以二倍體為主，單倍體其次，還有少量四倍體或其他混倍性的材料。
　　 利用不結(jié)球白菜‘寒笑’和‘矮抗5號(hào)’游離小孢子培養(yǎng)所獲得DH群體進(jìn)行基因型分析，發(fā)現(xiàn)SRAP、SSR和RAPD3種標(biāo)記均出現(xiàn)較高比例的偏分離，且來(lái)源于兩個(gè)親本的標(biāo)記座位在群體中的分離比例

4、在P=0.05水平符合1:1。每個(gè)位點(diǎn)上，兩個(gè)親本基因頻率的平均值比較接近，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重偏向某一親本的現(xiàn)象，說(shuō)明該群體總體上未出現(xiàn)嚴(yán)重的偏分離，可以用于遺傳圖譜的構(gòu)建及QTL定位研究。
　　 以不結(jié)球白菜SW-13×L-118的品種間雜交（‘寒笑’）后代所獲得的127個(gè)DH系為作圖群體，構(gòu)建了一張不結(jié)球白菜分子標(biāo)記遺傳連鎖圖譜。共篩選2255個(gè)引物（組合），其中有512個(gè)在雙親間穩(wěn)定表現(xiàn)多態(tài)性，這些多態(tài)性引物在群體中共產(chǎn)生的

5、614個(gè)多態(tài)性標(biāo)記?？ǚ綑z測(cè)結(jié)果表明有42.67％的多態(tài)性標(biāo)記偏離孟德?tīng)柗蛛x比。對(duì)所有的多態(tài)性標(biāo)記進(jìn)行連鎖分析發(fā)現(xiàn)，有43.49％的多態(tài)性標(biāo)記沒(méi)能連在任何一個(gè)連鎖群上。通過(guò)在BraassicaA基因組參照?qǐng)D譜中公共的36個(gè)SSR標(biāo)記將連鎖群與其10條染色體相關(guān)聯(lián)。通過(guò)去除那些與上一標(biāo)記間距小于1 cM的標(biāo)記，使圖譜質(zhì)量得到提高。圖譜上共包含有268個(gè)分子標(biāo)記，分別是169個(gè)SRAP標(biāo)記、50個(gè)SSR標(biāo)記和49個(gè)RAPD標(biāo)記。圖譜總長(zhǎng)為9

6、73.38 cM，標(biāo)記間平均距離為3.63 cM。每個(gè)連鎖群上的標(biāo)記數(shù)目各不相同，A7上的標(biāo)記數(shù)目最多，多達(dá)64個(gè)，而A8上的標(biāo)記數(shù)目最少，只有18個(gè)。每個(gè)連鎖群的標(biāo)記間平均距離也各不相同，A7上的標(biāo)記密度最大，平均圖距僅1.70 cM，而A6上的標(biāo)記密度最小，平均圖距為6.71 cM。在A5和A7連鎖群上分別有1個(gè)大于20 cM的標(biāo)記空白區(qū)。偏分離標(biāo)記多集中分布在圖譜中的某些區(qū)域，在連鎖群A3、A5、A7、A8和A9上的偏分離標(biāo)記全部

7、偏向父本，而在連鎖群A1、A4和A6上的偏分離標(biāo)記全部偏向母本。連鎖群A2和A10上既有偏向父本的又有偏向母本的標(biāo)記。
　　 以不結(jié)球白菜SW-13×V-126的品種間雜交（‘矮抗5號(hào)’）后代所獲得的117個(gè)DH系為作圖群體，構(gòu)建了另一張不結(jié)球白菜遺傳圖譜。共篩選2711對(duì)引物組合，其中有381對(duì)在雙親間穩(wěn)定表現(xiàn)多態(tài)性，這些多態(tài)性引物在群體中共產(chǎn)生的514個(gè)多態(tài)性標(biāo)記。卡方檢測(cè)結(jié)果表明有50.19％的多態(tài)性標(biāo)記偏離孟德?tīng)柗蛛x比。

8、對(duì)所有的多態(tài)性標(biāo)記進(jìn)行連鎖分析發(fā)現(xiàn)，有32.88％的多態(tài)性標(biāo)記沒(méi)能連在任何一個(gè)連鎖群上。通過(guò)在BraassicaA基因組參照?qǐng)D譜中公共的59個(gè)SSR標(biāo)記將連鎖群與其10條染色體相關(guān)聯(lián)。圖譜上共包含345個(gè)分子標(biāo)記，分別是278個(gè)SRAP標(biāo)記和67個(gè)SSR標(biāo)記。圖譜總長(zhǎng)為936.28 cM，標(biāo)記間平均距離為2.71 cM。每個(gè)連鎖群上的標(biāo)記數(shù)目各不相同，A7上的標(biāo)記數(shù)目最多，多達(dá)44個(gè)，而A10上的標(biāo)記數(shù)目最少，只有20個(gè)。每個(gè)連鎖群的標(biāo)

9、記間平均距離也各不相同，A7上的標(biāo)記密度最大，平均圖距僅1.90 cM,而R10上的標(biāo)記密度最小，平均圖距為3.58 cM。僅在A6連鎖群上有1個(gè)標(biāo)記間距大于20 cM的空白。圖譜中包括有42.32％的偏分離標(biāo)記，在連鎖群上聚集分布。
　　 利用已構(gòu)建的不結(jié)球白菜‘矮抗5號(hào)’DH群體及其分子標(biāo)記遺傳連鎖圖譜，采用復(fù)合區(qū)間作圖法，分別于播種后40 d和80 d對(duì)葉片和葉柄的硝酸鹽含量進(jìn)行QTL定位。共在5個(gè)連鎖群上的7個(gè)標(biāo)記區(qū)間檢

10、測(cè)到控制不結(jié)球白菜硝酸鹽含量的11個(gè)QTL，其中4個(gè)QTL控制播種后40 d葉片硝酸鹽含量，3個(gè)QTL控制播種后80 d葉片硝酸鹽含量，3個(gè)QTL控制播種后40 d葉柄硝酸鹽含量，1個(gè)QTL控制播種后80 d葉柄硝酸鹽含量。另外，估算了單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率和加性效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)各QTL的加性效應(yīng)各不相等，各位點(diǎn)的貢獻(xiàn)率在7.73％-19.44％之間。貢獻(xiàn)率最高的QTL(NC8-1)在A8上，控制40 d葉片的硝酸鹽含量，解釋19.44％的表型變

11、異。部分QTL位點(diǎn)在不同指標(biāo)中被多次檢測(cè)到。這些定位到的QTL為不結(jié)球白菜低硝酸鹽遺傳育種提供了理論基礎(chǔ)。
　　 利用不結(jié)球白菜‘矮抗5號(hào)’DH群體在已構(gòu)建的連鎖圖譜上采用復(fù)合區(qū)間作圖法，對(duì)不結(jié)球白菜13個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行QTL定位和遺傳效應(yīng)研究。在10個(gè)連鎖群上共檢測(cè)到47個(gè)QTL，其中控制株高的有2個(gè)QTL，控制單株重的有8個(gè)QTL，控制葉片重的有3個(gè)QTL，控制葉柄重的有9個(gè)QTL，控制短縮莖重的有2個(gè)QTL，控制菜頭粗度的有

12、2個(gè)QTL，控制腰粗度的有4個(gè)QTL，控制葉數(shù)的有1個(gè)QTL，控制葉片長(zhǎng)度的有4個(gè)QTL，控制葉片寬度的有6個(gè)QTL，控制葉柄長(zhǎng)度的有3個(gè)QTL，控制葉柄下寬度的有2個(gè)QTL，控制葉柄厚的有2個(gè)QTL。各QTL的貢獻(xiàn)率在7.93％-25.88％之間，加性效應(yīng)各異。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為不結(jié)球白菜主要經(jīng)濟(jì)性狀分子標(biāo)記輔助選擇提供了理論基礎(chǔ)。
　　 基于不結(jié)球白菜‘暑綠’DH群體

13、及其分子遺傳圖譜，分別于2006年和2007年在不結(jié)球白菜收獲前的8個(gè)不同發(fā)育時(shí)期進(jìn)行株高性狀調(diào)查。利用條件變量分析法，運(yùn)用QGAStation軟件，計(jì)算t-1時(shí)期到t時(shí)期的株高凈增長(zhǎng)量數(shù)據(jù)。采用復(fù)合區(qū)間作圖結(jié)合混合遺傳模型方法，同時(shí)檢測(cè)與株高有關(guān)的非條件QTL和條件QTL。兩年中，在6個(gè)連鎖群上共檢測(cè)到11個(gè)控制株高的非條件QTL，在8個(gè)連鎖群上共檢測(cè)到23個(gè)控制株高的條件QTL。在不同的測(cè)定時(shí)期，QTL的數(shù)目、類型及其遺傳效應(yīng)各異。