甘藍(lán)型油菜耐淹性狀的遺傳和QTL定位.pdf

1、長(zhǎng)江中、下游是我國(guó)油菜主產(chǎn)區(qū)，也是油菜高產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)稻茬油菜面積大，油菜播栽期間雨水多，易產(chǎn)生濕害，造成產(chǎn)量下降。研究甘藍(lán)型油菜苗期耐淹性的遺傳規(guī)律，對(duì)選育耐淹性強(qiáng)油菜新品種，提高油菜產(chǎn)量有重要意義。
　　本研究在李云等建立的單個(gè)株系耐淹性鑒定方法基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，建立了適合油菜大群體耐淹性材料篩選、鑒定技術(shù);以甘藍(lán)型油菜耐淹材料WR-4和不耐淹材料WR-5雜交后代衍生的6世代(P1、F1、P2、B1∶2、B2∶2、F2∶3)家系群

2、體共433份(2012)和343份(2013)材料，連續(xù)兩年（2012和2013）進(jìn)行淹水處理，用全淹6天后去水恢復(fù)生長(zhǎng)，去水后第7天的死苗率作為耐淹性指標(biāo)，鑒定它們的耐淹性;并應(yīng)用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型多世代聯(lián)合分析方法研究了該家系群體耐淹性狀遺傳行為;同時(shí)，采用SSR和SRAP標(biāo)記構(gòu)建了遺傳連鎖圖譜，于2012和2013連續(xù)兩年對(duì)F2∶3家系群體的耐淹性進(jìn)行了QTL定位分析，主要結(jié)果如下:
　　1.“甘藍(lán)型油菜

3、大群體耐淹性鑒定技術(shù)”的建立
　　“甘藍(lán)型油菜大群體耐淹性鑒定技術(shù)”是在參照李云等的油菜單個(gè)株系耐淹性鑒定方法基礎(chǔ)上進(jìn)行改良和完善建立起來(lái)的。具體方法:選取飽滿種子約100粒，置于鋪有1～2層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中萌發(fā)。然后將培養(yǎng)皿置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（光照10h，白天25℃，黑暗14h，夜間20℃）。培養(yǎng)36 h后種子萌發(fā)（破嘴、露白），取出培養(yǎng)皿。選取75粒萌發(fā)正常的種子芽栽到裝滿營(yíng)養(yǎng)土的穴盤（3（穴）×7（排））里，穴徑和穴高均

4、為6.5 cm。每穴均勻移栽25棵(5×5)芽苗。每份材料3次重復(fù)(3穴)。將移栽好的穴盤置于溫室中正常生長(zhǎng)，至子葉平展時(shí)定苗，去除弱苗，每穴留苗20株。定苗后將穴盤置于58 cm×39 cm×18 cm的食品周轉(zhuǎn)箱中，然后進(jìn)行淹水處理（水面沒(méi)過(guò)幼苗頇部（全淹））。自然光照下生長(zhǎng)6天后，將穴盤從食品周轉(zhuǎn)箱中取出，繼續(xù)在自然光照下生長(zhǎng)，并進(jìn)行正常澆水管理。去水后第7天調(diào)查每穴死苗株數(shù)，并統(tǒng)計(jì)家系死苗率，根據(jù)平均死苗率來(lái)判斷試驗(yàn)材料的耐淹能

5、力。應(yīng)用該技術(shù)分兩年對(duì)甘藍(lán)型油菜6個(gè)家系世代群體進(jìn)行了耐淹性鑒定。
　　2.甘藍(lán)型油菜耐淹性狀主基因+多基因遺傳分析
　　甘藍(lán)型油菜6個(gè)家系世代群體耐淹性狀主基因+多基因遺傳分析結(jié)果:2012和2013兩個(gè)年度苗期耐淹性狀最適遺傳模型分別是E-0和B-3，即2對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性-上位性多基因和2對(duì)加性主基因模型。由此可見，該家系群體甘藍(lán)型油菜苗期耐淹性主要受兩對(duì)主基因控制，主基因存在加性、顯性和上位性效應(yīng)

6、。當(dāng)有顯性效應(yīng)存在時(shí)（2012年），主基因顯性效應(yīng)值|ha|=0.3475，|hb|=0.0069，大于主基因加性效應(yīng)值|&|=|db|=0.0036。 B1∶2、B2∶2和F2∶3群體的主基因遺傳率（h2mg），2012年分別為36.25％、61.40％和61.84％，平均為53.16％;2013年分別為8.3％、30.48％和43.13％;平均為27.30％。兩年平均，環(huán)境變異占表型變異的59.77％。上述結(jié)果表明，甘藍(lán)型油菜苗期耐

7、淹性受兩對(duì)主基因控制，但環(huán)境對(duì)耐淹性狀的表型影響較大。由于B2∶2和F2∶3家系群體苗期耐淹性遺傳率較高，因此育種上可在早期世代對(duì)耐淹性狀進(jìn)行選擇。
　　3.甘藍(lán)型油菜遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建
　　利用75個(gè)SSR標(biāo)記和66個(gè)SRAP標(biāo)記構(gòu)建了一張包含20個(gè)連鎖群的甘藍(lán)型油菜遺傳連鎖圖譜，圖譜總長(zhǎng)1374.21cM，標(biāo)記間平均圖距為12.1cM。
　　4.甘藍(lán)型油菜耐淹性狀QTL定位
　　6個(gè)家系群體耐淹性鑒定結(jié)果，W

8、R-4平均死苗率為31.0％（22.3％～39.7％），而WR-5平均死苗率為72.1％（67.0％～77.2％），親本間死苗率差異顯著(P＜0.01)。F2∶3家系群體的死苗率呈偏態(tài)分布，家系間死苗率平均為63.77％（2.0％～100.0％）。同一群體2年試驗(yàn)共檢測(cè)到8個(gè)與耐淹性相關(guān)的QTL位點(diǎn)。2012年共檢測(cè)到qWR1、qWR5、qWR9-1、qWR9-2和qWR17等5個(gè)QTLs，分別位于LG1、LG5、LG9和LG17連鎖群

9、上，貢獻(xiàn)率為2.24～47.58％;2013年共檢測(cè)到qWR1、qWR9-1和qWR9-2等3個(gè)QTLs，分別位于LG1和LG9連鎖群上，貢獻(xiàn)率為3.02～23.57％。其中qWR1、qWR9-1和qWR9-2在兩年試驗(yàn)中均能檢測(cè)到，其平均遺傳貢獻(xiàn)率分別為3.03％、15.87％和35.57％。由此可見，qWR1、qWR9-1和qWR9-2三個(gè)QTLs位點(diǎn)可能與油菜苗期耐淹性相關(guān)，而qWR9-1和qWR9-2可能為控制油菜苗期耐淹性遺傳