綠豆產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的qtl定位

1、綠豆產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀綠豆產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的QTLQTL定位定位梅麗1，蔡慶生2，徐寧1，劉春吉3，程須珍1(1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京100081；2廣西農(nóng)科院水稻所，南寧530007；3澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織植物研究所，澳大利亞昆士蘭州4068)摘要：摘要：以綠豆BerkenACC41F10重組近交系群體為作圖群體，利用該群體已經(jīng)構(gòu)建的包含79個(gè)RFLP標(biāo)記的分子連鎖圖譜，對(duì)北京和廣西兩個(gè)種植環(huán)境下的11個(gè)綠豆產(chǎn)量相

2、關(guān)農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL定位。結(jié)果表明，兩個(gè)環(huán)境下共檢測(cè)到產(chǎn)量相關(guān)性狀QTL63個(gè)（北京25個(gè)，廣西38個(gè)），分布于除第13連鎖群以外的12條連鎖群。大部分QTL只在單一環(huán)境下被檢測(cè)到，說明產(chǎn)量相關(guān)QTLs與環(huán)境之間存在明顯的互作。兩個(gè)環(huán)境均能檢測(cè)到的QTL僅有6個(gè)，分別為控制莢長、百粒重、生育期的QTLs，這些能在不同生態(tài)環(huán)境發(fā)揮效應(yīng)的QTLs對(duì)于綠豆分子標(biāo)記輔助育種具有重要作用。研究還發(fā)現(xiàn)2個(gè)QTLs富集區(qū)域和若干成束分布的QTLs，它

3、們可能是發(fā)掘通用QTL的候選位點(diǎn)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：綠豆；重組近交系；產(chǎn)量性狀；QTL定位QTLMappingofYieldAssociatedAgronomicTraitsinMungbeanMEI、Li1CAIQingsheng2XUNing1LIUChunji3CHENGXuzhen1(1InstitutionofCropSciencesChineseAcademyofAgriculturalSciencesBeijing10008

4、12RiceResearchInstituteGuangxiAcademyofAgriculturalSciencesNanning5300073CSIRODivisionofPlantIndustryIndooopillyQueensl4068Australia)Abstract:Indertoanalysisthegeicenvironmentinfluenceoftheyieldassociatedtraitsinmungbean

5、RILpopulations(F10)derivedfromthecrossbetweenaneconomicalparentBerkenawildparentACC41wereplantedinBeijingNanjingftheiryieldassociatedagronomictraitsevaluation.Theresultsshowedthatintotalof63QTLswereinvestigatedinBeijingG

6、uangxi(25inBeijing38inGuangxi)locatedontwelvelinkagegroupsexceptthe13thgroup.MostoftheQTLsweredetectedinsingleenvironmentindicatingthesignificantinteractionsbetweenQTLenvironment.Only6QTLscontrollingpodlength100seedweigh

7、tdaytomatureweredetectedinbothBeijingGuangxienvironments.ThoseQTLsareimptantfmungbean’smolecularmarkerassistedbreeding.Tworegionsonthe5th9thlinkagegroupswithclusteredQTLsrelevanttomultipleyieldassociatedagronomictraitsfi

8、velinkagegroupswithbundledQTLsrelevanttosingleagronomictraitidentifiedinthestudymayprovidethegeiclocioftheuniversalyieldQTL.Keywds:MungbeanRecombinantinbredline(RIL)YieldassociatedagronomictraitsMappingQTLs綠豆生育期短，播種適期長，耐

9、瘠性強(qiáng)，并具有生物固氮能力，可以與禾谷、棉花、薯類等間作套種，是良好的救荒和填閑作物[1]。隨著人們生活水平的提高和膳食結(jié)構(gòu)的改變，綠豆以其豐富的營養(yǎng)保健作用越來越受青睞[2]。深入研究綠豆產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)和相互關(guān)系是培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)綠豆的基礎(chǔ)。然而，這些性狀多是具有復(fù)雜遺傳基礎(chǔ)的數(shù)量性狀，在選擇中易受環(huán)境影響。因此，產(chǎn)量育種是品種改良的重點(diǎn)和難點(diǎn)[3]?；痦?xiàng)目基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（30170635）；農(nóng)業(yè)部作物種質(zhì)

10、資源保護(hù)項(xiàng)目(NB04－22－12)；國家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)項(xiàng)目(2004DKA30380－08)；“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2006BAD02B08）作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：梅麗，碩士研究生。Email：taxuexunmei82@通訊作者：程須珍（1954－）研究員，主要從事食用豆品種資源研究。Email：Chengxz@.cn范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中的綠豆性狀描述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重組近交系進(jìn)行田間調(diào)查，并對(duì)每個(gè)家系單獨(dú)收獲的10個(gè)單株依次進(jìn)行考種。調(diào)

11、查和考種項(xiàng)目包括出苗期、開花期、成熟期、株高、主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、莢長、莢寬、單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重、單株產(chǎn)量等性狀。1.31.3數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建參見文獻(xiàn)[23]。圖譜中的79個(gè)RFLP分子標(biāo)記均勻地分布于13個(gè)連鎖群上，總圖距684.7cM，標(biāo)記間平均距離為10.4cM。其中，來自ACC41的等位基因占整個(gè)群體基因型組成的43.70%，來自Berken的等位基因占56.30%，χ2測(cè)驗(yàn)顯示群體組成符合1∶1的分

12、離比例(χ2=0.67χ20.051=3.84)，表明該群體適合進(jìn)行QTL定位。采用IciMapping1.3軟件的改進(jìn)復(fù)合區(qū)間作圖法[29]，對(duì)各產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行加性分析，其中選用Haldane函數(shù)，標(biāo)記距離表示方法為區(qū)間，作圖方法選擇ICIMADD和ICIMEPI，將LOD值3.0作為出現(xiàn)QTL的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，用這樣的閾值在綠豆基因組中檢測(cè)1個(gè)錯(cuò)誤QTL的幾率大約只有0.05。利用SAS軟件對(duì)表型性狀進(jìn)行相關(guān)分析，用DTwin軟件進(jìn)行通

13、徑分析[30]。2結(jié)果與分析結(jié)果與分析2.12.1RILRIL群體產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀評(píng)價(jià)群體產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀評(píng)價(jià)北京和廣西考察的RIL群體產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的表型均值和表型分布見表1。多數(shù)性狀表現(xiàn)出廣泛而豐富的變異，如株高，在北京和廣西環(huán)境下的變幅分別為14.30～150.00㎝和6.90～175.30㎝；單株產(chǎn)量在北京環(huán)境下的最小值僅有0.08g，最大值為76.71g，廣西環(huán)境下最大和最小值相差59.8g；北京環(huán)境下RIL群體的生育期最短

14、的只有74d，最長的為141d，廣西環(huán)境下生育期的變幅在55～107d。從同一性狀在不同環(huán)境下的表型相關(guān)來看，除主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株產(chǎn)量在不同環(huán)境下種植表型不相關(guān)（|r|＜0.3）外，其余7個(gè)性狀在不同環(huán)境下的表現(xiàn)均呈中度或低度極顯著正相關(guān)(0.3≤|r|＜0.8)。其中，莢長和百粒重2個(gè)性狀在不同環(huán)境下的表型值呈中度相關(guān)(0.5≤|r|＜0.8)，株高、莢寬、單莢粒數(shù)、播種到開花天數(shù)、生育期5個(gè)性狀在不同環(huán)境下的表型值

15、呈低度相關(guān)(0.3≤|r|＜0.5)，表明多數(shù)性狀受環(huán)境影響很大。計(jì)算2個(gè)環(huán)境下各性狀家系內(nèi)的方差及總方差，換算成各性狀的遺傳力。可見，莢長的遺傳力最高，為81.9%，其余性狀的遺傳力均不高，特別是株高的遺傳力最低，僅有19.9%。這說明環(huán)境方差較大，使得變化較大的環(huán)境條件降低了性狀的遺傳力。表1RIL群體產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)Table1Perfmancedistributionsoftheyieldrelatedtraitsinth