野生花生含油量與SSR標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、花生(Arachis hypogara L.)是我國(guó)重要的油料作物之一,高油花生品種的培育已經(jīng)成為我國(guó)花生育種的重要目標(biāo)。但是,我國(guó)生產(chǎn)上應(yīng)用的花生品種含油最不高,主要原因是栽培種資源中高油種質(zhì)匱乏,對(duì)含油量的遺傳機(jī)制研究較少,含油量受環(huán)境影響大致使育種中根據(jù)表型選擇困難。國(guó)內(nèi)外許多研究表明,野生花生擁有某些栽培種花生不具備的優(yōu)良性狀,如對(duì)葉部病害和病毒病的高度抗性甚至免疫。但是,國(guó)內(nèi)外對(duì)野生花生的含油量研究較少。因此,有必要鑒定野生花

2、生的含油量,發(fā)掘穩(wěn)定高油的野生花生種質(zhì),探索利用野生花生資源來(lái)拓寬栽培種化生含油量的遺傳基礎(chǔ),建立含油量的分子標(biāo)記。關(guān)聯(lián)分析和連鎖分析是目前研究目標(biāo)性狀分子標(biāo)記的主要方法。以自然群體為材料,通過(guò)基于連鎖不平衡的關(guān)聯(lián)分析方法,可以同時(shí)分析多個(gè)材料的目標(biāo)性狀,還可以同時(shí)對(duì)多個(gè)性狀進(jìn)行分析,特別適合于數(shù)量性狀如含油量的分析。國(guó)內(nèi)外許多研究表明,野生花生不同種問(wèn)存在同源性,相互之間存在可交配性。因此,可以利用野生花生的自然群體進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。本研

3、究以國(guó)家野生花生種質(zhì)圃保存的野生花生為材料,多年多重復(fù)檢測(cè)含油量,同時(shí)用SSR技術(shù)對(duì)這些野生花生材料進(jìn)行多態(tài)性分析,應(yīng)用關(guān)聯(lián)分析方法,建立含油量的分子標(biāo)記。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.利用GB／T14488.1-93和GB／T17377-1998方法,對(duì)86份野生花生資源(包括二倍體和四倍體)含油量及脂肪酸成分進(jìn)行多年重復(fù)鑒定,明確了野生花生的含油量及其脂肪酸組成的遺傳變異。研究結(jié)果表明,野生花生含油量的最低值、最高值和平均值

4、分別為53.98％、63.74％和56.76％,均高于栽培種花生資源的對(duì)應(yīng)值,棕櫚酸、硬脂酸、花生酸和花生烯酸含量與栽培種相似,亞油酸和山崳酸含量稍高于栽培種,而油酸含量稍低于栽培種。發(fā)掘出高油種質(zhì)(含油量≥55％)81份,特高油種質(zhì)(含油量≥58％)16份,分別占鑒定資源的94.19％和18.60％,其中含油量達(dá)63.74％的種質(zhì)A.appressipila是目前所發(fā)現(xiàn)的野生花生資源中含油量最高的種質(zhì)。
　　 2.以20份高油

5、野生花生為材料,用46對(duì)擴(kuò)增條帶清晰且多態(tài)性豐富的SSR引物對(duì)其基因組擴(kuò)增,共擴(kuò)增出425條多態(tài)性條帶。每對(duì)引物擴(kuò)增獲得的條帶數(shù)為2-21,平均9條。其中引物2E6的擴(kuò)增效率最高,能將20份材料中的14份區(qū)分開(kāi)。雙引物組合2E6／PM403的鑒別能力最強(qiáng),能將20份材料中的18份區(qū)分開(kāi)。5組三引物組合能將20份材料完全區(qū)分,包括2E6／PM403／189、2E6／PM403／9A7、2E6／PM403／10H1A、2E6／PM403／P

6、M201、2E6／PM403／PM458,其中三引物組合2E6／PM403／10H1A為最佳引物組合。綜合使用野生花生材料的國(guó)家統(tǒng)一編號(hào)、引物名稱和分子數(shù)據(jù)建立了20份野生花生高油種質(zhì)DNA指紋身份數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　 3.以79份二倍體野生花生為材料,從346對(duì)引物中篩選出87對(duì)擴(kuò)增條帶清晰、多態(tài)性豐富且覆蓋野生花生A基因組和B基因組全部連鎖群的SSR引物對(duì)其基因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增,87對(duì)引物共產(chǎn)生756個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),應(yīng)用STRUCT

7、LJRE軟件和SPAGedi軟件分析群體結(jié)構(gòu)和Kinship親緣系數(shù)。結(jié)果表明,所涉及的野生花生分為兩個(gè)亞群,兩兩材料間kinship＜0.2的情況約占75％,表明79份野生花生材料之間親緣關(guān)系較遠(yuǎn),反映了野生花生資源的廣泛性及多樣性。
　　 4.利用 TASSEL2.1軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,共檢測(cè)到65個(gè)與目標(biāo)性狀相關(guān)的SSR標(biāo)記位點(diǎn)。其中,7個(gè)位點(diǎn)與含油量相關(guān),表型變異解釋率變異范圍0.0218-0.0468,其中貢獻(xiàn)率最高的位

8、點(diǎn)為XY-27-1。2個(gè)位點(diǎn)與棕櫚酸含量相關(guān)聯(lián),表型變異解釋率變異范圍0.0268—0.0361。9個(gè)位點(diǎn)與油酸相關(guān)聯(lián),表型變異解釋率變異范圍0.0292-0.0543,貢獻(xiàn)率最高的位點(diǎn)為POCR39-140。13個(gè)位點(diǎn)與業(yè)油酸相關(guān)聯(lián),表型變異解釋率變異范圍0.0215-0.0609,貢獻(xiàn)率最高的位點(diǎn)為POCR39-140。18個(gè)位點(diǎn)_與花生烯酸相關(guān)聯(lián),表型變異解釋率變異范圍0.0086—0.0438,貢獻(xiàn)率最高的位點(diǎn)為POCR39-1

9、40。8個(gè)位點(diǎn)與山崳酸相關(guān)聯(lián),表型變異解釋率變異范圍0.017-0.0466,貢獻(xiàn)率最高的位點(diǎn)為POCR39-140。8個(gè)位點(diǎn)與二十四碳烷酸相關(guān)聯(lián),表型變異解釋率變異范圍0.0063-0.0206,貢獻(xiàn)率最高的位點(diǎn)為XY-89-258。所有標(biāo)記對(duì)性狀表型變異的解釋率變異范圍0.0063-0.0609,平均為0.0303。
　　 5.通過(guò)等位變異效應(yīng)分析,發(fā)現(xiàn)與含油量關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的等位變異中,有5個(gè)等位變異具有增效效應(yīng),XY-27-1

10、和G1620-234的增效效應(yīng)最大(+6.24),2個(gè)等位變異具有減效效應(yīng),XY-2-184減效效應(yīng)最大(-0.91)。棕櫚酸關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的2個(gè)等位變異均為減效效應(yīng),其中,PMc660-214減效效應(yīng)最大(-0.54)。與油酸關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的等位變異中,有4個(gè)增效等位變異,POCR39-140增效效應(yīng)最大(+13.67),5個(gè)減效等位變異,XY-2-162減效效應(yīng)最大(-13.7)。與亞油酸關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的等位變異中,7個(gè)增效等位變異,6個(gè)減效等位變異

11、,XY-2-162增效效應(yīng)最大(+12.31),XY-38-166減效效應(yīng)最大(-12.31)。與花生烯酸關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的等位變異中,7個(gè)增效等位變異,11個(gè)減效等位變異,XY-95-175增效效應(yīng)最大(+1.3),XY-38-166和4811-200的減效效應(yīng)最大(-1.18)。與山崳酸關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的等位變異中,6個(gè)增效等位變異,2個(gè)減效等位變異,XY-95-175增效效應(yīng)最大(+2.37),POCR39-140減效效應(yīng)最大(-2.04)。與二