甘蓝型油菜千粒重QTL TSWA7a和TSWA7b的精细定位

【摘要】油菜是我国重要的油料作物之一,提高产量对保证我国食用油的供应安全至关重要。粒重是油菜产量三个主要构成因素之一,但是目前油菜中还没有针对粒重开展分子调控机理方面的研究。因此对粒重的遗传调控机理进行解析将为油菜的产量改良提供理论基础和基因资源。本实验室在前期研究中利用297个SSR分子标记构建了一张SJ-DH群体的遗传连锁图,结合两年的性状数据共检测出9个千粒重QTLs,其中在A7染色体上存在两个主效QTLs（TSWA7a和TSWA7b）,它们累计的贡献率为27.6-37.9%,并且在多个群体和环境中都能被定位到,具有稳定的遗传效应。基于该研究结果,本课题从SJ-DH群体中挑选3个合适的株系进行杂交和连续回交,同时结合分子标记进行辅助选择,分别构建粒重主效QTLTSWA7a和TSWA7b的近等基因系。利用近等基因系自交产生的BC3F2代分离群体以及QTL区间开发的分子标记,将目标QTL进行了精细定位,为下一步的QTL基因克隆奠定了基础。本研究主要结果如下：1、TSWA7a和TSWA7b位点近等基因系的构建：根据前期初步定位的结果,选择DH22作为轮回亲本,与DH73家系进行杂交和回交,构建TSWA7a位点的近等基因系；与DH78家系进行杂交和回交,构建TSWA7b位点的近等基因系。在回交过程中,从BC2F1代开始进行前景选择和背景选择,获得了这两个QTL位点BC3F1代材料。TSWA7a位点共分析了52对分子标记,背景恢复率最高达到100%；TSWA7b位点共分析了50对分子标记,背景回复率最高达到100%。2、TSWA7a和TSWA7b位点遗传连锁图谱的构建：将两个位点QTL近等基因系自交产生BC3F2代群体,其中TSWA7a位点的BC3F2群体包含469个单株,TSWA7b位点的BC3F2群体包含520个单株。通过QTL区段的分子标记开发和基因型分析构建了这两个BC3F2定位群体的局部遗传连锁图谱。其中,TSWA7a位点的遗传连锁图谱包含10个分子标记,包含1个新开发的标记,遗传总长57.0cM,分子标记间的平均距离为6.3cM:TSWA7b位点的遗传连锁图谱包含13个分子标记,其中有8个新开发的标记,遗传总长38.8cM,分子标记间的平均距离为3.2cM。3、TSWA7a和TSWA7b位点的遗传效应分析：对两个BC3F2群体的千粒重、每角果粒数和角果长度等性状进行测量和QTL定位分析。在TSWA7a位点的分离群体中,3个性状都呈现连续分布,千粒重与每角果粒数及角果长度呈极显著负相关；QTL定位分析发现在分子标记BM345和BnA07120之间存在1个QTL同时控制千粒重、角果长度和每角果粒数,对千粒重、角果长度和每角果粒数主要表现为加性效应（分别为0.12g、0.21cm和1.92粒）,来自DH73亲本的等位基因对千粒重具有增效作用,对角果长度和每角果粒数具有减效作用,表明该QTL可能具有一因多效性,它在增加粒重的同时会减少每角果粒数和角果长度。在TSWA7b位点的分离群体中,3个性状呈现连续分布,千粒重与每角果粒数和角果长度都不相关；QTL定位分析发现在分子标记BnA07-35和BnA07-28之间存在1个QTL只对千粒重表现出加性效应（0.12g）,来自DH78亲本的等位基因对千粒重具有增效作用,表明该QTL在调控粒重时不会影响每角果粒数和角果长度。4、分子标记的开发：基于亲本DH22和DH78的基因组重测序信息,在TSWA7b区段开发了49个InDel标记,其中31个标记在亲本和F1材料间表现出共显性和良好的扩增效果,为后续QTL的基因克隆奠定了基础。
【作者】张科巧；
【导师】范楚川；
【作者基本信息】华中农业大学，作物遗传育种，2014，硕士
【关键词】甘蓝型油菜；千粒重；近等基因系；精细定位；分子标记；

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