结球甘蓝抗TuMV基因的QTL分析

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结球甘蓝是重要的蔬菜作物之一,对生长环境要求较低,适应能力强,属于十字花科芸薹属蔬菜作物,在中国和美国、英国、日本、韩国、印度等国家和地区广泛种植,具有明显的杂种优势。芜菁花叶病毒的分布范围较广,在各个地区均存在芜菁花叶病毒病,主要危害芸薹属作物,对其他十字花科蔬菜也有影响,造成其产量严重下降。因此,培育抗病性强的优质品种是大多数植物育种计划的主要目标之一,也是目前甘蓝育种工作中的重中之重。近年来关于芜菁花叶病毒的致病机理、结球甘蓝对芜菁花叶病毒的抗性机制以及培养相关抗性材料等方面的研究都取得很大进展。本研究采用结球甘蓝自交不亲和系抗病材料A21和感病材料P02为亲本配制杂交组合,F1代自交形成的F2代,再通过自交至F3代和F4代,以F4代分离群体作为图谱构建群体。通过对F4代群体进行病原菌接种并进行病情调查,然后利用CAPS标记引物对群体进行扩增检测,构建了结球甘蓝抗TuMV的分子标记遗传图谱,并利用遗传图谱,对本试验中的结球甘蓝材料抗TuMV基因进行QTL定位,并进行分析。主要研究结果如下:(1)在结球甘蓝F4代群体苗期进行人工病毒接种,接种株系为TuMV-C7株系,采用摩擦接种。对群体单株进行病情调查,552株结球甘蓝中抗病株系与感病株系之比为285:267,接近于1:1,将群体的病情级数分布情况做成二维分布图,对其进行分析,利用SPSS程序对病情级数数据统计分析,发现症状表现符合正态分布,偏度为0.955,峰度为-0.735,结球甘蓝抗TuMV性状呈现数量遗传学特征,适于进行QTL定位。(2)利用亲本和抗感基因池对128对CAPS标记引物进行筛选,最终得到50对差异性引物,分布在两条染色体上,利用这些引物对552株F4代群体进行PCR扩增检测,并统计数据。利用Joinmap 4.0软件进行分析,并构建遗传图谱,获得一张包含43个标记2个连锁群的连锁图谱,LG1连锁群上有24个标记,连锁群总长度为154.3 c M,标记间最大间距为38.5 c M,最小间距为0.01 c M,平均间距为6.4 c M;LG2连锁群上有19个标记,连锁群总长度143.8 c M,标记间最大间距为36.3 c M,最小间距为1.3 c M,平均间距为7.6 c M。连锁群上的平均分子标记数为21.5个,图距为298.1 c M,平均图距为6.9 c M。(3)因前期试验已发现控制TuMV的序列位于两条染色体上,所以本研究针对具体区间位置进行定位分析,利用Win QTLCart2.5软件和区间作图法进行分析,LOD值大于3作为QTL存在的阈值,检测到3个与抗TuMV-C7相关的QTL,暂时命名为R01、R02、R03,其中R01和R02被定位到LG1连锁群上,R03被定位到LG2连锁群上,R01的LOD值为3.34,加性效率为-0.2822,贡献率为28.94%;R02的LOD值为3.05,加性效率为-0.4554,贡献率为34.21%;R03的LOD值为3.19,加性效率为-0.3515,贡献率为38.80%。
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