栽培種花生產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀遺傳分析與QTL定位研究.pdf

1、花生是世界上重要的經(jīng)濟作物和油料作物之一。栽培種花生是異源四倍體(AABB,2n=4x=40),染色體較小,基因組結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且遺傳研究開展較晚?；ㄉr(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀多表現(xiàn)為復(fù)雜的數(shù)量性狀,相關(guān)研究進展緩慢。近年來,數(shù)量性狀分析理論和分子水平研究的快速發(fā)展,為探索重要性狀的遺傳規(guī)律、開展QTL定位研究奠定了堅實基礎(chǔ)。
　　 本研究以農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀等存在顯著差異的花生品系鄭9001和鄭8903為親本,通過雜交和F2單粒傳法(S

2、SD)構(gòu)建了包含160個家系的重組自交系(RIL)群體；利用SSR分子標記技術(shù)結(jié)合該群體進行了栽培種花生遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建；運用數(shù)量性狀主基因加多基因混合遺傳模型對該群體的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀進行了多世代聯(lián)合遺傳分析；應(yīng)用已構(gòu)建的遺傳連鎖圖譜對各重要性狀進行了OTL定位研究,取得的主要結(jié)果如下:
　　 1.栽培種花生重要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的遺傳分析,利用海南三亞(EⅠ)和河南原陽(EⅡ)兩種環(huán)境條件下的田間試驗數(shù)據(jù),采用數(shù)量性狀主

3、基因加多基因混合遺傳模型分析方法,開展了花生RIL群體的重要農(nóng)藝和品質(zhì)性狀遺傳分析,結(jié)果表明:在海南三亞條件下,主莖高、側(cè)枝長和單株飽果數(shù)等3個性狀遺傳規(guī)律符合多基因遺傳模型(C)；總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、百果重、百仁重、出仁率、蛋白質(zhì)、脂肪、油亞比等8個性狀遺傳規(guī)律符合2對主基因加多基因遺傳模型(E)；單株果重、油酸和亞油酸等3個性狀遺傳規(guī)律符合3對主基因遺傳模型(F)。在河南原陽條件下,主莖高、側(cè)枝長、百仁重、蛋白質(zhì)和脂肪等5個性狀遺傳

4、規(guī)律符合多基因遺傳模型(C)；總分枝數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重、出仁率、油酸、亞油酸和油亞比等7個性狀遺傳規(guī)律符合2對主基因加多基因遺傳模型(E)；結(jié)果枝數(shù)符合1對主基因遺傳模型(A)；單株果重符合3對主基因遺傳模型(F)。兩種環(huán)境條件下的遺傳參數(shù)綜合估算結(jié)果表明:主莖高、側(cè)枝長、單株飽果數(shù)和蛋白質(zhì)等4個性狀遺傳主要受多基因控制,總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、百果重、百仁重、出仁率、單株果重、脂肪、油酸、亞油酸和油亞比等10個性狀遺傳受主基因加多基因

5、控制。
　　 2.栽培種花生遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建,以花生品系鄭9001和鄭8903構(gòu)建的包含160個家系的RIL群體為作圖群體,采用1556對SSR引物對親本進行多態(tài)性篩選,其中114對引物表現(xiàn)出多態(tài)性,運用多態(tài)性引物對群體進行研究,采用Jionmap3.0軟件進行分析,構(gòu)建出一張栽培種花生SSR遺傳連鎖圖譜。該圖譜包含73對標記、共16條連鎖群、全長448.28厘摩,最大標記間距為27.72厘摩。
　　 3.重要農(nóng)藝性狀

6、和品質(zhì)性狀QTL定位研究,利用SSR遺傳連鎖圖譜結(jié)合親本和群體在兩種環(huán)境下主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株飽果數(shù)、百果重、百仁重、出仁率和單株果重等9個農(nóng)藝性狀和蛋白質(zhì)、脂肪、油酸、亞油酸和油亞比等5個品質(zhì)性狀指標,用兩種不同的分析模型進行QTL定位研究。采用WinQTLCart2.5軟件CIM作圖法,針對單個獨立環(huán)境下各性狀進行QTL檢測,在海南三亞條件下檢測到24個QTLs與10個性狀指標相關(guān)、單個QTL的貢獻率介于5.61

7、‰17～98％,沒有檢測到與百果重、百仁重、蛋白質(zhì)和脂肪等4個性狀相關(guān)的位點；在河南原陽條件下檢測到12個性狀的43個QTLs,單個QTL的貢獻率介于5.03％～31.65％,沒有檢測到與百仁重和出仁率等2個性狀相關(guān)的位點。運用基于混合線性模型的QTLNetwork2.0軟件,對兩個環(huán)境下花生重要農(nóng)藝和品質(zhì)相關(guān)的14個性狀進行QTL定位分析,共檢測到23個加性QTLs和11對互作QTLs,分布在Lg1、Lg2、Lg3、Lg5、Lg6、L