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利用SSR标记构建花生遗传图谱及农艺性状的QTL分析

作　者: 李兰周
导　师: 刘风珍
学　校: 山东农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 花生农艺性状遗传图谱遗传分析 QTL
分类号: S565.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

栽培种花生属于闭花授粉植物，缺乏外源基因的导入，DNA水平的多态性较低，且为异源四倍体（2n=4X=40），染色体数目多，结构特征复杂，产量相关性状的的遗传研究起步较晚，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，为探索重要产量相关性状的遗传规律、开展QTL定位研究奠定了基础，本研究以包含142个家系的F6-7重组自交系群体（79266×04D893）为材料，构建栽培种花生的遗传连锁图谱，并对叶片、植株、荚果和籽仁等相关的14个数量性状进行遗传模型分析和初步QTL定位，取得的主要结果如下：1、重组自交系群体（RIL群体）的14个农艺性状的调查结果表明：除总分枝数性状外，其余性状均表现连续变异，近似呈正态分布，具备数量性状特征，适合于进行数量性状遗传分析和QTL定位研究。2、以2011年和2012年条件下分别作为环境E1和E2，采用P1、P2及RIL群体三世代联合分析法对14个农艺性状进行主基因+多基因遗传模型分析，结果表明：E1环境条件下叶长、侧枝长、总分枝数、主茎高、单仁重、果壳厚度和果长的遗传符合三对主基因遗传模型；叶宽、单株果数、单果重、果宽和单株生产力的遗传符合两对主基因遗传模型。E2环境条件下叶长、单株果数、单仁重、果壳厚度和果长的遗传符合三对主基因遗传模型；单果重和单株产力的遗传符合两对主基因遗传模型，叶宽、侧枝长和果宽的遗传符合两对主基因+多基因遗传模型；主茎高和总分枝数的遗传符合三对主基因+多基因遗传模型。3、利用软件Join Map4.0构建了一张包含18个连锁群、92个SSR标记位点的栽培种花生遗传连锁图谱，图谱全长516.7cM，标记间的平均距离是6.98cM。4、使用QTL Icimapping和QTL Networkk2.0两种分析软件进行QTL检测，分别获得与调查农艺性状相关的QTL有50和49个。（1）利用QTL Icimapping软件分析，2011年试验检测到与13个性状相关QTL位点28个，单个QTL位点的贡献率介于6.63%-50.95%，没有检测到与果长相关的QTL位点；2012年检测到与12个性状相关的QTL位点22个，单个QTL位点的贡献率介于6.76%-63.10%，没有检测到与单果重和单仁重相关的QTL位点。两年共获得与QTL遗传距离小于3cM的SSR标记有32个。（2）利用QTL Network2.0软件共检测到QTL位点49个，其中30个位点表现为加性效应，2个位点表现为加性环境互作效应，8对QTL位点表现为上位性互作效应，1对QTL表现为加性+上位性互作效应。获得QTL的加性遗传率为2.24%-23.33%，上位性遗传率2.51%-12.82%。（3）通过软件Join Map4.0连锁分析，获得2个与花生内种皮颜色和株型两个质量性状连锁的SSR标记，分别为标记ARS370和标记F19。该两个标记与控制基因间的遗传距离分别为6.1cM和15.8cM。

全文目录

符号说明  4-8
中文摘要  8-10
Abstract  10-12
1 前言  12-19
  1.1 花生产量相关性状的遗传研究  12-13
  1.2 花生分子标记研究进展  13-15
    1.2.1 RFLP 标记的研究和应用  13
    1.2.2 RAPD 标记的研究和应用  13-14
    1.2.3 AFLP 标记的研究和应用  14
    1.2.4 SSR 标记标记的研究和应用  14-15
    1.2.5 SNP 标记的研究和应用  15
  1.3 植物数量性状基因（QTL）定位的方法  15-17
    1.3.1 零区间作图法  15
    1.3.2 单区间作图法  15-16
    1.3.3 复合区间作图法  16
    1.3.4 基于混合线性模型的复合区间作图法  16
    1.3.5 完备区间作图法  16-17
  1.4 花生重要性状基因定位的研究进展  17-19
    1.4.1 花生抗病性分子标记的研究  17-18
    1.4.2 花生抗旱相关性状的 QTL 研究  18
    1.4.3 花生品质相关性状的 QTL 研究  18-19
    1.4.4 花生产量相关性状的 QTL 研究  19
  1.5 本研究的目的和意义  19
2 材料与方法  19-25
  2.1 试验材料  19-20
  2.2 花生 SSR 引物的来源  20
  2.3 试剂和仪器  20
  2.4 试验方法  20-25
    2.4.1 田间试验设计  20
    2.4.2 室内试验设计  20-24
      2.4.2.1 亲本和群体材料基因组 DNA 的提取及检测  20-22
      2.4.2.2 花生 SSR 反应体系及 PCR 反应条件  22
      2.4.2.3 8.0%聚丙烯酰胺凝胶电泳技术  22-24
    2.4.3 性状调查方法  24-25
    2.4.4 数据的统计及分析  25
3 结果与分析  25-54
  3.1 两亲本及 RIL 群体的特征分析  25-34
    3.1.1 两亲本质量性状及数量性状的比较  25-28
    3.1.2 RIL 群体数量性状的统计分析  28-31
    3.1.3 数量性状相关性分析  31-34
  3.2 数量性状遗传模型分析  34-39
    3.2.1 农艺性状遗传模型的确定  35-38
    3.2.2 遗传参数估算  38-39
  3.3 栽培种花生遗传连锁图谱的构建  39-42
    3.3.1 SSR 引物的筛选及多态性分析  39
    3.3.2 SSR 标记的偏分离分析  39
    3.3.3 构建花生分子遗传图谱  39-41
    3.3.4 花生 SSR 遗传连锁图谱的比较  41-42
  3.4 花生质量性状的 SSR 分子标记筛选  42-43
    3.4.1 内种皮颜色  42
    3.4.2 株型  42-43
  3.5 花生数量性状的 QTL 定位  43-54
    3.5.1 利用软件 QTL Ici mapping 检测结果  43-49
    3.5.2 利用软件 QTL Network 2.0 检测结果  49-54
4 讨论  54-59
  4.1 SSR 标记偏分离分析  54-55
  4.2 遗传模型分析  55-56
  4.3 农艺性状的 QTL 分析  56-59
5 结论  59
参考文献  59-67
附录 1：主要化学试剂及缓冲液配制  67-68
致谢  68-69
攻读学位期间发表论文情况  69

利用SSR标记构建花生遗传图谱及农艺性状的QTL分析

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