黃瓜永久群體遺傳圖譜的構(gòu)建及花、果相關(guān)性狀的QTL定位.pdf

1、黃瓜是葫蘆科重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)外對(duì)加工型黃瓜的研究較多。在中國(guó)，黃瓜以鮮食為主，所以有必要針對(duì)果實(shí)外觀等相關(guān)的商品性狀進(jìn)行該類(lèi)型黃瓜的遺傳研究，為品種改良提供更多依據(jù)。 本實(shí)驗(yàn)首先選擇了兩個(gè)在果實(shí)及花相關(guān)性狀上存在較大差異的兩個(gè)純系，S94(華北類(lèi)型)和S06(歐洲類(lèi)型)。S94為強(qiáng)雄，無(wú)限生長(zhǎng)型，果實(shí)較長(zhǎng)，瓜把明顯，果皮顏色不均一，大刺，無(wú)光澤。而S06為全雌，無(wú)限生長(zhǎng)型，果實(shí)性狀與前者相反，瓜長(zhǎng)相對(duì)較短，瓜把幾

2、乎沒(méi)有，果皮顏色均勻一致，小刺，有光澤。首先通過(guò)F1自交，構(gòu)建了一個(gè)252個(gè)單株的F2分離群體。 以SRAP標(biāo)記為主體，以隨機(jī)選擇的130個(gè)F2單株為構(gòu)圖群體，構(gòu)建的圖譜包含173個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)(116個(gè)SRAP，33個(gè)RAPD和11個(gè)SSR，9個(gè)SCAR，3個(gè)ISSR和1個(gè)STS)，總長(zhǎng)1014.1cM，平均間距5.9cM。7個(gè)連鎖群中，最長(zhǎng)為240.2cM(LG1)，最短為71.2cM(LG7)。每個(gè)連鎖群有12～39個(gè)標(biāo)記，標(biāo)

3、記間最大間距26.2cM，最小間距0.0cM。在此基礎(chǔ)上，利用F2代群體以及F2:3家系，分別在春秋兩季進(jìn)行了與果實(shí)相關(guān)的7個(gè)外觀性狀(瓜長(zhǎng)，瓜橫徑，瓜重，果柄長(zhǎng)，果肉厚度，心腔直徑和瓜把長(zhǎng))的測(cè)定，并對(duì)它們以及兩個(gè)果型指數(shù)性狀(長(zhǎng)徑比和長(zhǎng)把比)進(jìn)行了QTL定位研究。結(jié)果顯示：1.利用WinQTLcart2.5軟件共定位了46個(gè)QTLs(F2代16個(gè)，F(xiàn)3/秋18個(gè)，F(xiàn)3/春28個(gè))，每個(gè)性狀都有貢獻(xiàn)率大于10％的主效位點(diǎn)。2.不同性狀

4、的QTLs出現(xiàn)聚集的現(xiàn)象，比如ME5SA18附近(LG1)，F(xiàn)(f)位點(diǎn)附近(LG2)等，且這些性狀間存在連鎖關(guān)系。3.不同季節(jié)/世代組合中，某些位點(diǎn)表達(dá)穩(wěn)定高效，比如Fw2.1，fl4.1，fd1.1，fft1.3，scd1.1，fsl4.1，fpl1.2，ldr4.1和ldr5.1。4.WinQTLcart2.5軟件較QTLmapper1.6具有更高的檢測(cè)穩(wěn)定性；F3家系群體定位較F2群體具有更高的可靠性。 F2群體單株通過(guò)

5、單粒傳，進(jìn)而獲得了224株的F6永久群體。構(gòu)圖去除了原先使用的一些隨機(jī)標(biāo)記(RAPD，ISSR)，同時(shí)添加了許多新報(bào)道和開(kāi)發(fā)的固定標(biāo)記(SSR&SCAR)，從而使得圖譜的飽和度得到了大大的提高。整張連鎖圖，包括7個(gè)連鎖群254個(gè)分子標(biāo)記位點(diǎn)(206個(gè)SRAP，22個(gè)SSR，25個(gè)SCAR和1個(gè)STS)，覆蓋1005.8cM，標(biāo)記間平均間距3.9cM。此外圖譜還包括了三個(gè)新添加的形態(tài)學(xué)標(biāo)記位點(diǎn)，分別為小刺(ss)，果皮無(wú)光澤(D)和果色勻

6、質(zhì)性(u)。在連鎖群上，發(fā)現(xiàn)某些偏分離標(biāo)記聚集的現(xiàn)象，并且它們偏分離方向一致(偏向于某個(gè)親本)，比如LG1，LG2，LG3和LG4。圖譜包含48個(gè)固定標(biāo)記(SSR、SCAR和STS)，分布在7個(gè)連鎖群上(LG1:6個(gè)；LG2:16個(gè)；LG3:5個(gè)；LG4:4個(gè)；LG5:5個(gè)；LG6:7個(gè)；LG7:5個(gè))。并且通過(guò)每條連鎖群至少兩個(gè)標(biāo)記的比對(duì)，確定本圖第2連鎖群對(duì)應(yīng)于Fazioetal.圖的第1連鎖群，本圖第6連鎖群與Fazioetal.

7、圖第4連鎖群對(duì)應(yīng)。 基于永久群體圖譜，分別于春秋兩季對(duì)F6:7家系進(jìn)行果實(shí)和花相關(guān)性狀的測(cè)定，并進(jìn)行了QTL定位分析。結(jié)果顯示：1.與果實(shí)相關(guān)的九個(gè)性狀，在兩季共檢測(cè)到62個(gè)QTLs，其中瓜長(zhǎng)把比性狀檢測(cè)到的QTLs最多，達(dá)9個(gè)。瓜把長(zhǎng)QTLfsr4.1貢獻(xiàn)率最大，秋春兩季分別達(dá)到14.3％(LOD=11.9)和25.9％(LOD=19.8)。2.與花相關(guān)的三個(gè)性狀(雌花率、始花節(jié)位、始雌花節(jié)位)，在兩季共檢測(cè)到16個(gè)QTLs。

8、尤其是F位點(diǎn)附近的QTLsex2.1在兩季中貢獻(xiàn)率極高，分別達(dá)60.2％(LOD=72.9，秋)和40.4％(LOD=84.4，春)。3.相同果實(shí)性狀在兩季中QTL定位相同的情況共達(dá)25處，且每一處QTL在兩季中的貢獻(xiàn)率大多相仿，且加性效應(yīng)值方向完全一致。 利用與性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記，在復(fù)雜的環(huán)境影響中進(jìn)行輔助育種是改良作物復(fù)雜性狀的有效手段。可選擇在本研究中，與那些表現(xiàn)穩(wěn)定且貢獻(xiàn)率高的QTLs緊密連鎖的標(biāo)記(CSWCT25，