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大豆脂肪酸组分遗传及QTL分析

作　者: 宋晓昆
导　师: 黄占景；张孟臣
学　校: 河北师范大学
专　业: 遗传学
关键词: 大豆种质资源脂肪酸组分 QTL定位 QTL与环境互作效应上位互作效应
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 73次
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内容摘要

改良大豆油份的组成是大豆育种目标之一,大豆油中脂肪酸组分的比例不仅影响大豆油的营养价值,而且合理的脂肪酸比例还能延长成品油的货架期。本研究的目的是对育种亲本的脂肪酸组分进行评价,构建作图群体,发掘对脂肪酸组分具有改良作用的QTL,分析QTL间的互作效应和QTL与环境的互作效应。对来自国内外的314份品种的脂肪酸组分的相对含量和蛋白、脂肪的含量进行了测定,分析脂肪酸组分及其与蛋白、脂肪的相关性。评价脂肪酸组分的变异特点,筛选优异品质资源。从中筛选到在五种脂肪酸组分之间均有差异的亲本材料冀豆12和黑豆,构建F2代分离群体及其F2:3,F2:4衍生群体,通过加代得到214个株系的F5代分离群体。选取F2代的前120株作为作图群体。从345对引物中筛选87对在两亲本间有差异的SSR引物,构建连锁图谱,采用复合区间作图法对五种脂肪酸组分进行QTL分析。利用该群体的衍生群体F2:3在海南环境,F2:4在藁城和南皮共三个环境下对所做结果进行重复验证。采用基于混合线性模型的复合区间作图法,联合四个环境下的脂肪酸数据,对影响脂肪酸的QTL的上位效应,显性效应和QTL与环境的互作效应进行了分析和探讨,主要结果如下:1.我国大豆脂肪酸中亚油酸含量高且稳定,亚麻酸含量变异幅度较大。国外品种油酸含量相对较高;五种脂肪酸组分、蛋白、脂肪间存在相关关系,其中亚麻酸、亚油酸及油酸之间的相关关系比较稳定受环境影响较小。2.不饱和脂肪酸变异主要来自生态类型内的差异,油酸平均含量以南方春大豆最高,比平均含量最低的长江春大豆高出5.13%;亚油酸平均含量以长江春大豆最高,南方春大豆最低,相差3.58%;亚麻酸平均含量以长江春大豆最高;南方夏大豆最低,相差2.19%;选育品种比地方品种变异有相对减小的趋势。从中筛选出一批优异的种资源。3.以冀豆12×黑豆构建的F2代群体为分离群体构建了一张SSR标记图谱,该图谱涵盖了公共图谱的14个连锁群,66个标记。共检测到14个影响脂肪酸组分的QTL位点,棕榈酸1个贡献率为52%;硬脂酸3个,贡献率为7%-25%,三个位点在F2代环境下可以解释总的遗传率为32%,在F2:4环境下可以解释总的遗传贡献率为31%;油酸4个QTL,贡献率为4%-20%,四个位点在F2代环境下可以解释总的遗传率为31%,在F2:4代环境下可以解释24%的遗传率;亚油酸2个贡献率分别为12%和24%,在F2代可以解释总的贡献率为36%,在F2:4可以解释总的贡献率11%。亚麻酸4个贡献率为9%-20%,分别位于不同的环境下。其中4个位点在两种以上环境下重复出现,分别是控制棕榈酸的QTL,位于D1a（r2=52%）,控制硬脂酸的QTL位于C2（r2=7%）,控制油酸的QTL位于A2（r2=19%,）控制亚油酸的QTL位于D1a（r2=24%）。4.联合四个环境下的数据进行QTL分析,检测到影响硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸的QTL各1个。这4个QTL位点的加效效应和显性效应与环境作用影响达到显著水平,环境互作效应的遗传率分别为6.05%,2.96%,5.54%,2.89%。共检测到2对具有上位效应的位点,其中位于F连锁群sat₁33-satt663之间的位点调控O连锁群上satt358 -satt445之间的位点控制硬脂酸的相对含量,位于D1a连锁群上sat₃53-sat₄68之间的位点调控A1连锁群上的satt684-sat₃68之间的位点控制亚油酸的含量,它们的相互作用也受环境影响。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
引言  9-10
1 文献综述  10-24
  1.1 植物数量性状遗传研究进展  10-15
    1.1.1 数量性状遗传的统计方法研究进展  10-11
    1.1.2 数量性状的基因定位研究进展  11-15
      1.1.2.1 QTL 定位的原理  11
      1.1.2.2 QTL 分析的作图群体  11-12
      1.1.2.3 QTL 分析常用的分子标记  12-13
      1.1.2.4 QTL 定位方法研究进展  13-15
    1.1.3 数量性状基因的鉴定  15
  1.2 大豆QTL 研究进展  15-19
    1.2.1 大豆QTL 发展历程  15-17
    1.2.2 大豆重要农艺性状与品质性状的QTL 研究进展  17-19
  1.3 大豆脂肪酸组分研究进展  19-23
    1.3.1 大豆脂肪酸组成及组分遗传相关性  20-21
    1.3.2 大豆脂肪酸组分稳定性与环境的关系研究进展  21-22
    1.3.3 大豆脂肪酸QTL 研究进展  22-23
  1.4 本研究的目的与意义  23-24
2 材料与方法  24-29
  2.1 实验材料与群体的构建  24
  2.2 脂肪酸组分和蛋白、脂肪含量的检测  24-25
    2.2.1 实验试剂及仪器  24
    2.2.2 检测方法  24-25
  2.3 大豆遗传图谱的构建  25-27
    2.3.1 试剂及配制  25
      2.3.1.1 SDS 母液配制  25
      2.3.1.2 2% SDS 溶液配制  25
      2.3.1.3 相关试剂的配制  25
    2.3.2 大豆基因组DNA 的提取  25-26
    2.3.3 SSR 引物的筛选  26
    2.3.4 SSR-PCR 反应  26
    2.3.5 电泳凝胶制备  26
    2.3.6 PCR 扩增产物的电泳检测  26-27
    2.3.7 扩增产物银染显色  27
    2.3.8 作图软件  27
  2.4 表型数据的测定  27-28
  2.5 数据统计  28
  2.6 QTL 分析方法  28-29
3 结果分析  29-44
  3.1 脂肪酸组分组成分析  29
  3.2 脂肪酸组分与蛋白质、脂肪相关分析  29-30
  3.3 脂肪酸组分变异来源分析  30-33
    3.3.1 不饱和脂肪酸的变异特点  31-33
    3.3.2 饱和脂肪酸变异特点  33
  3.4 优质资源的筛选  33-34
  3.5 脂肪酸组分的遗传与变异分析  34-35
  3.6 遗传图谱的构建  35-37
  3.7 脂肪酸组分的QTL 分析  37-40
    3.7.1 棕榈酸QTL 分析  38
    3.7.2 硬脂酸QTL 分析  38
    3.7.3 油酸QTL 分析  38-39
    3.7.4 亚油酸QTL 分析  39-40
    3.7.5 亚麻酸QTL 分析  40
    3.7.6 其它性状QTL 分析  40
  3.8 脂肪酸组分的QTL 上位效应与QE 互作效应分析  40-44
    3.8.1 控制脂肪酸组分的QTL 与环境作用  41-42
    3.8.2 脂肪酸QTL 的上位效应分析  42-44
4 讨论  44-47
  4.1 遗传图谱的构建  44
  4.2 脂肪酸组分QTL 定位的准确度  44-45
  4.3 QTL 位点的多效性  45-46
  4.4 问题与计划  46-47
5 结论  47-48
参考文献  48-58
附录  58-60
致谢  60-62
攻读学位期间取得的科研成果清单  62

大豆脂肪酸组分遗传及QTL分析

内容摘要

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