论文部分内容阅读
花生是世界上重要的经济作物和油料作物之一。栽培种花生是异源四倍体(AABB,2n=4x=40),染色体较小,基因组结构复杂,且遗传研究开展较晚。花生农艺性状和品质性状多表现为复杂的数量性状,相关研究进展缓慢。近年来,数量性状分析理论和分子水平研究的快速发展,为探索重要性状的遗传规律、开展QTL定位研究奠定了坚实基础。
本研究以农艺性状和品质性状等存在显著差异的花生品系郑9001和郑8903为亲本,通过杂交和F2单粒传法(SSD)构建了包含160个家系的重组自交系(RIL)群体；利用SSR分子标记技术结合该群体进行了栽培种花生遗传连锁图谱的构建；运用数量性状主基因加多基因混合遗传模型对该群体的农艺性状和品质性状进行了多世代联合遗传分析；应用已构建的遗传连锁图谱对各重要性状进行了OTL定位研究,取得的主要结果如下:
1.栽培种花生重要农艺性状和品质性状的遗传分析,利用海南三亚(EⅠ)和河南原阳(EⅡ)两种环境条件下的田间试验数据,采用数量性状主基因加多基因混合遗传模型分析方法,开展了花生RIL群体的重要农艺和品质性状遗传分析,结果表明:在海南三亚条件下,主茎高、侧枝长和单株饱果数等3个性状遗传规律符合多基因遗传模型(C)；总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、出仁率、蛋白质、脂肪、油亚比等8个性状遗传规律符合2对主基因加多基因遗传模型(E)；单株果重、油酸和亚油酸等3个性状遗传规律符合3对主基因遗传模型(F)。在河南原阳条件下,主茎高、侧枝长、百仁重、蛋白质和脂肪等5个性状遗传规律符合多基因遗传模型(C)；总分枝数、单株饱果数、百果重、出仁率、油酸、亚油酸和油亚比等7个性状遗传规律符合2对主基因加多基因遗传模型(E)；结果枝数符合1对主基因遗传模型(A)；单株果重符合3对主基因遗传模型(F)。两种环境条件下的遗传参数综合估算结果表明:主茎高、侧枝长、单株饱果数和蛋白质等4个性状遗传主要受多基因控制,总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、出仁率、单株果重、脂肪、油酸、亚油酸和油亚比等10个性状遗传受主基因加多基因控制。
2.栽培种花生遗传连锁图谱的构建,以花生品系郑9001和郑8903构建的包含160个家系的RIL群体为作图群体,采用1556对SSR引物对亲本进行多态性筛选,其中114对引物表现出多态性,运用多态性引物对群体进行研究,采用Jionmap3.0软件进行分析,构建出一张栽培种花生SSR遗传连锁图谱。该图谱包含73对标记、共16条连锁群、全长448.28厘摩,最大标记间距为27.72厘摩。
3.重要农艺性状和品质性状QTL定位研究,利用SSR遗传连锁图谱结合亲本和群体在两种环境下主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、单株饱果数、百果重、百仁重、出仁率和单株果重等9个农艺性状和蛋白质、脂肪、油酸、亚油酸和油亚比等5个品质性状指标,用两种不同的分析模型进行QTL定位研究。采用WinQTLCart2.5软件CIM作图法,针对单个独立环境下各性状进行QTL检测,在海南三亚条件下检测到24个QTLs与10个性状指标相关、单个QTL的贡献率介于5.61‰17～98％,没有检测到与百果重、百仁重、蛋白质和脂肪等4个性状相关的位点；在河南原阳条件下检测到12个性状的43个QTLs,单个QTL的贡献率介于5.03％～31.65％,没有检测到与百仁重和出仁率等2个性状相关的位点。运用基于混合线性模型的QTLNetwork2.0软件,对两个环境下花生重要农艺和品质相关的14个性状进行QTL定位分析,共检测到23个加性QTLs和11对互作QTLs,分布在Lg1、Lg2、Lg3、Lg5、Lg6、Lg7、Lg12、Lg13、Lg15和Lg16上,没有检测到与百仁重有关的QTL。分别对独立环境条件下QTL定位研究表明,与主茎高、侧枝长、油酸、亚油酸和油亚比等5个性状相关的9个QTLs稳定表达,其所在连锁群的位置亦相同。不同QTL分析方法检测结果表明:能在相同的连锁群上检测到花生主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、油酸、亚油酸和油亚比等7个性状的OTL。