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长豇豆若干重要农艺性状的QTL定位

作 者: 胡婷婷
导 师: 杨悦俭
学 校: 浙江师范大学
专 业: 植物学
关键词: 长豇豆 农艺性状 QTL定位 候选基因
分类号: S643.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 13次
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内容摘要


豇豆(Vigna unguiculata L. Walp.)是世界上许多热带和亚热带地区重要的豆类作物,长豇豆(Vigna unguiculata. ssp. sesquipedalis)是豇豆的一个亚种,为东南亚国家常见的豆类蔬菜。始花期、始花节位、荚长、单株荚数和早衰性等为长豇豆重要的农艺性状,表现为数量性状的遗传特点,调控长豇豆的早期产量、总产量和商品品质。研究定位控制这5个性状的QTLs,阐释其遗传模式,获得相关分子标记,可为开展标记辅助育种奠定基础。本研究采用以半野生材料‘ZN016’和主栽品种‘之豇28-2’为双亲构建的RIL(F8:10)永久性群体中的209个株系为作图群体,在二年二个点共进行了七次重复试验。利用己构建的长豇豆高密度分子图谱和MapQTL5.0软件分别对这些性状进行作图分析,共检测到21个QTLs,分布在除LGl和LG9之外的9个连锁群上,其中主效QTL有5个,各有1个主效QTL分别控制始花期、始花节位、荚长、单株荚数和早衰性等性状。控制始花期、始花节位和早衰性的QTLs分别有3、4、7个,其中主效QTL均在LG11上,且在10.3cM-42.3cM范围内重叠,平均分别能解释27.2%、22.13%和22.78%的表型变异。与控制始花期的主效QTL峰值处共定位的分子标记有2个,分别为10043和clm0114,这两个位点的效应共能使始花天数减少3.2%。在四个环境下各有3个分子标记分别距控制另外2个性状主效QTL峰值处最近,Clm1206、11103和Clm1135平均能使始花节位值降低21.7%,11103、Clm1135和Clm0007平均使早衰程度减少35.7%。除了以上主效QTL外,其余都为微效QTLs,其中控制早衰性的微效QTLs较多,平均能解释8.75%的表型变异。控制另外两个性状的微效QTLs平均能解释的表型变异率在10%到20%之间。分别有4个和3个QTLs控制荚长和单株荚数,其中控制这两个性状的主效QTL在LG3上也有部分重叠,平均分别能解释44%和20.5%的表型变异。在四个环境下都只有一个分子标记与其峰值处共定位,分别是10247和clm0614,前者的效应能使豆荚长度增加21%,后者则使单株结荚数量增加21.2%。控制荚长和单株荚数的微效QTL(Qpl.zaas-2和Qpn.zaas-2)同时被定位在LG2上,并且距离峰值处最近的标记都是Clm0089,平均分别解释的表型变异率为12%和13.2%。Qpl.zaas-5和Qpl.zaas-10是控制荚长的微效QTL,分别能解释20.2%和9%的表型变异。控制单株荚数的另外两个微效QTL(Qpn.zaas-4和Qpn.zaas-7)解释的表型变异都在10%左右。通过标记的功能分析,本研究还确定了一个与Qpl.zaas-2峰值位置共定位,与细胞周期蛋白D3同源的SNP分子标记10317,它被认为是控制荚长的一个候选基因。基于长豇豆和大豆基因组共线性关系,通过分析与长豇豆中控制荚部性状的QTL区间相对应的大豆染色体基因组区域内基因的功能,确定LOB结构域蛋白基因和CYCD3分别为控制荚长和单株荚数性状形成的候选基因。本研究定位出控制始花期、始花节位、荚长、单株荚数和早衰性的QTL区间,并确定了控制荚长、单株荚数候选基因,为长豇豆标记辅助育种提供了理论基础。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
目录  9-11
1 文献综述  11-31
  1.1 长豇豆农艺性状  12-14
    1.1.1 始花期  12
    1.1.2 始花节位  12-13
    1.1.3 单株荚数  13
    1.1.4 荚长  13-14
    1.1.5 早衰性  14
  1.2 豇豆的分子标记连锁图  14-21
    1.2.1 早期普通豇豆连锁图  15-16
    1.2.2 基于cSNPs的普通豇豆整合图谱  16-17
    1.2.3 长豇豆遗传连锁图  17-21
  1.3 数量遗传定位的原理和方法  21-25
    1.3.1 QTL定位含义及原理  21
    1.3.2 QTL定位方法  21-25
  1.4 豆类作物农艺性状的QTL定位研究进展  25-31
    1.4.1 始花期  26-27
    1.4.2 始花节位  27
    1.4.3 荚长  27-28
    1.4.4 荚宽  28
    1.4.5 单株荚数  28
    1.4.6 种子重  28-29
    1.4.7 早衰性  29
    1.4.8 豇豆病虫害抗性  29-31
2 长豇豆开花相关性状QTL定位  31-47
  2.1 材料与方法  31-33
    2.1.1 试验材料  31
    2.1.2 试验设计  31-32
    2.1.3 性状调查  32-33
    2.1.4 农艺性状的统计分析方法  33
    2.1.5 农艺性状的QTL分析  33
  2.2 结果与分析  33-43
    2.2.1 双亲表型分析  33-34
    2.2.2 正态分布检验  34-36
    2.2.3 方差分析  36
    2.2.4 长豇豆开花相关性状的相关性分析  36-37
    2.2.5 开花相关性状QTL分析  37-43
  2.3 讨论  43-47
3 长豇豆荚部性状QTL定位  47-63
  3.1 材料与方法  47-48
    3.1.1 试验材料  47
    3.1.2 试验设计  47
    3.1.3 性状调查  47
    3.1.3 统计分析方法  47-48
    3.1.5 农艺性状的QTL分析  48
  3.2 结果与分析  48-56
    3.2.1 双亲的表型差异  48
    3.2.2 正态分布检验  48-50
    3.2.3 方差和遗传力分析  50
    3.2.4 长豇豆荚部性状的相关性分析  50-51
    3.2.5 QTL作图分析  51-56
  3.3 讨论  56-63
参考文献  63-72
附录  72-74
  1.1 附录1 缩写词  72-74
致谢  74-75
攻读学位期间发表论文情况  75-76

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 蔬菜园艺 > 豆荚类 > 豇豆
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