油菜每角粒數(shù)(qSSA6)和粒重(qSWC8)QTL定位和近等基因系構(gòu)建.pdf

1、油菜不僅是我國主要的植物油來源之一，也是世界上重要的生物能源作物之一。每角粒數(shù)與千粒重是油菜作物重要產(chǎn)量構(gòu)成因子，但均表現(xiàn)為多基因控制的典型數(shù)量性狀變異特點(diǎn)，其遺傳機(jī)制復(fù)雜且受環(huán)境影響較大。目前已有不少對于每角粒數(shù)與千粒重性狀在QTL水平檢測的研究報道，但精細(xì)定位文章較少，尚無圖位克隆相關(guān)基因的報道。本研究根據(jù)歐洲高含油量冬油菜“Sollux”和中國高油品種“高油605”選系“Gaoyou”雜交F1衍生的DH群體，在多個環(huán)境中對千粒重與

2、每角粒數(shù)性狀QTL檢測的基礎(chǔ)上，對在多環(huán)境中穩(wěn)定表達(dá)及其效應(yīng)值最大的2個QTL進(jìn)行確認(rèn)及縮小其目標(biāo)區(qū)間，千粒重QTL命名為qSWC8，每角粒數(shù)QTL命名為qSSA6。
　　前期研究中每角粒數(shù)與千粒重的QTL區(qū)間分子標(biāo)記較少，需進(jìn)一步增加區(qū)間標(biāo)記密度。根據(jù)同源的白菜和甘藍(lán)基因組序列信息，在已知的目標(biāo)區(qū)間內(nèi)發(fā)展特異性分子標(biāo)記，并通過多態(tài)性篩選添加到相應(yīng)的目標(biāo)連鎖圖譜中?；诜肿訕?biāo)記輔助篩選，分別構(gòu)建含qSWC8和qSSA6的近等替換系

3、BC2F2和BC3F2回交自交世代，及BC3F1和BC4F1回交世代。根據(jù)獲得的世代群體單株基因型及其相應(yīng)的表型數(shù)據(jù)，對qSWC8和qSSA6進(jìn)行確認(rèn)，縮小QTL目標(biāo)區(qū)間。主要結(jié)果如下：
　　1.在原有的SG-C8與SG-A6圖譜的基礎(chǔ)上，利用同源白菜和甘藍(lán)基因組全序列信息開發(fā)特異性標(biāo)記，分別有26個新發(fā)展分子標(biāo)記添加到qSWC8，20個新標(biāo)記添加到qSSA6區(qū)間或相近區(qū)域。
　　2.根據(jù)2012-2013年 SG-DH群體

4、千粒重和角果粒數(shù)的田間表型數(shù)據(jù)，在標(biāo)記加密后的SG-C8圖譜上重新定位qSWC8，qSWC8在所有十個環(huán)境中均穩(wěn)定表達(dá)，峰值一致，qSWC8區(qū)間由25cM直接縮小到11.9cM，位于標(biāo)記C8SW76-C8SW51之間；在標(biāo)記加密后的SG-A6圖譜上對qSSA6重新定位，區(qū)間由40 cM縮小到21.9cM，位于標(biāo)記A6SS40-A6SS28之間。
　　3.針對qSWC8和qSSA6，在前人已構(gòu)建BC2F1、BC3F1群體的基礎(chǔ)上，通

5、過分子標(biāo)記輔助，培育了更高世代的近等替換系BC3F1、BC4F1以及自交分離世代BC2F2、BC3F2，用于對qSWC8和qSSA6確認(rèn)和遺傳效應(yīng)分析。
　　4.根據(jù)重新定位的qSWC8區(qū)間，利用1個BC2F2和6個BC3F2株系共591個單株基因型和相應(yīng)粒重表現(xiàn)型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，確認(rèn) qSWC8區(qū)間。其中3個株系(HC0813006，HC0813010和HC0813011)分離區(qū)域大、小粒2種純合基因型間千粒重的平均相差(GG-S

6、S)0.282-0.408g，差異均達(dá)顯著或極顯著。初步判斷 qSWC8可能在分子標(biāo)記C8SW76-C8SW24之間，遺傳距離約0.8cM，根據(jù)DH群體在10個環(huán)境中的QTL分析，QTL左側(cè)邊界尚不明確，還需進(jìn)一步通過篩選交換株，發(fā)展更高世代近等替換系材料。
　　5.根據(jù)重新定位的qSSA6區(qū)間，利用7個BC2F2和1個BC3F2株系共742個單株基因型和相應(yīng)每果粒數(shù)表現(xiàn)型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，對qSSA6進(jìn)行確認(rèn)。其中2個QTL區(qū)間分離

7、的株系(HA06-13009和HA06-13011)多粒(Gaoyou等位基因)和少粒(Sollux等位基因)2種純合基因型間每角粒數(shù)平均相差(GG-SS)2.42-3.34粒，差異均達(dá)顯著。2013-2014年度進(jìn)一步對5個BC4F2株系的共431個單株進(jìn)行單株基因型和相應(yīng)每果粒數(shù)的關(guān)聯(lián)分析。其中株系SSL1447和SSL1448二種純合基因型間每角粒數(shù)的平均差值為3.15和2.38粒，達(dá)到極顯著差異。初步確認(rèn) qSSA6可能在分子標(biāo)