甜瓜雌花相關(guān)性狀遺傳分析及基因定位.pdf

1、甜瓜(Cucurais melo L.),2n=2x=24,為葫蘆科(Cucurbitaceae)甜瓜屬(Cucumis Linn)一年生草本植物,是國(guó)內(nèi)外重要的園藝作物和經(jīng)濟(jì)作物,中國(guó)甜瓜種植面積和產(chǎn)量均居世界第一位?，F(xiàn)有的甜瓜品種大多數(shù)為雄全同株類型,即植株上有單性的雄花和兩性花,其中能結(jié)果的是兩性花,在制雜種一代時(shí)必須去雄,使甜瓜F1代制種成本是傳統(tǒng)品種的12-30倍,而利用純雌系制一代雜種無需去雄,節(jié)約勞動(dòng)力,可大大降低制種成本

2、。因此,本項(xiàng)目開展甜瓜純雌株及雌花相關(guān)性狀,即第一雌花開花期(DFF)、雌花率(RF)、雌花連生類型(MNF)、第一雌花節(jié)位(NFF),遺傳分析及其基因定位的研究,以期為甜瓜純雌系選育提供更多依據(jù)。
　　 以美國(guó)純雌株厚皮甜瓜品系W1998(Aagg)為母本,中國(guó)雌雄異花同株薄皮甜瓜品系3-2-2(AAGG)為父本,構(gòu)建了六世代群體(P1、P2、F1、F2、BC1P1、BC2P2),田間調(diào)查各世代性別分化類型和NFF性狀進(jìn)行遺傳

3、分析,結(jié)果顯示:F1全部為雌雄異花同株,F2群體中雌雄異花同株與純雌株的分離比為3:1,BC1P1群體中雌雄異花同株與純雌株比例為1:1,BC1P2全部為雌雄異花同株,可見純雌株性狀為一對(duì)隱性基因控制的質(zhì)量性狀。NFF性狀不符合孟德爾遺傳,在F2群體中呈連續(xù)分布,可見此性狀為數(shù)量性狀。
　　 以W1998和3-2-2為親本,通過單粒傳構(gòu)建了含有185個(gè)家系的F6:7重組自交系(RILs)分離群體,調(diào)查此群體春秋兩季雌花相關(guān)性狀(

4、DFF、RF、MNF、NFF),運(yùn)用RILs群體主基因+多基因模型進(jìn)行遺傳分析,結(jié)果顯示:RF和MNF性狀不存在這些模型所對(duì)應(yīng)的基因效應(yīng)。DFF春秋兩季最優(yōu)模型均為2對(duì)主基因+加性多基因遺傳模型(E_1_8),春秋兩季主基因遺傳率分別為77.05％,72.38％,多基因遺傳率分別為22.44％,27.52％;NFF性狀遺傳春季最優(yōu)模型為E_1_8模型,秋季最優(yōu)模型為E_1_7,主基因遺傳率分別為79.17％,61.94％,多基因遺傳率分

5、別為20.83％,36.77％。
　　 選用了1219對(duì)SSR引物,以RILs群體(W1998×3-2-2)為作圖群體,構(gòu)建了甜瓜永久遺傳圖譜,在親本間有多態(tài)性的引物有215對(duì),多態(tài)率17.6％,圖譜共包含210個(gè)SSR標(biāo)記,分屬18個(gè)連鎖群,覆蓋基因組長(zhǎng)度為937.1cM,標(biāo)記間平均距離為4.4cM,該圖譜是以SSR共顯性標(biāo)記為框架的甜瓜永久遺傳圖譜,且本圖譜定位了新的SSR標(biāo)記,為后續(xù)圖譜加密整合及性狀定位奠定了基礎(chǔ)。

6、>　　 在永久遺傳圖譜基礎(chǔ)上,結(jié)合RILs群體性別類型的田間調(diào)查數(shù)據(jù),將純雌性基因(g)定位到了第1連鎖群上,其兩側(cè)標(biāo)記為NR3和MU8294_1,與g基因的遺傳間距分別為1.2cM和2.6cM。NR3標(biāo)記是篩選到距離g基因最近的SSR標(biāo)記,有助于在育種中采用標(biāo)記輔助選擇甜瓜性別類型。
　　 W1998與3-2-2雜交的重組自交系群體雌花率和雌花連生類型分離表明這兩個(gè)性狀由一對(duì)基因控制,并將雌花率基因(rf1)和雌花連生類型基

7、因(mnf)定位到第1連鎖群上,雌花率基因(rf1)兩側(cè)的標(biāo)記為g和MU8294_1,距離rf基因的距離為0.6cM和2cM,同時(shí)還檢測(cè)到一個(gè)控制雌花率的微效基因(rf2),雌花連生類型基因(mnf)兩側(cè)的標(biāo)記為MU11132和CMBR078,距離mnf基因的距離分別為0.3cM和5.8cM。
　　 以永久圖譜為基礎(chǔ),結(jié)合RILs群體家系雌花相關(guān)性狀春秋兩季田間調(diào)查的的數(shù)據(jù),分別于春秋兩季進(jìn)行了QTL定位,結(jié)果顯示:1.與雌花相

8、關(guān)的性狀(DFF、NFF)在F6:7/春與F6:7/秋兩季共檢測(cè)到5個(gè)QTL,第1連鎖群上檢測(cè)到的位點(diǎn)較多,出現(xiàn)了QTL位點(diǎn)相對(duì)聚集的現(xiàn)象。2.DFF性狀春秋兩季各檢測(cè)到了1個(gè)QTL位點(diǎn)(qdff1.2,LOD=6.81,R2=32.40％,春;qdff1.1,LOD=5.82,R2=39.20,秋),貢獻(xiàn)率均高于10％,而且加性效應(yīng)均為負(fù)值(春,-22.74;秋,-22.06)。2.NFF春秋兩季共檢測(cè)到3個(gè)QTL位點(diǎn),春季檢測(cè)到的2

9、個(gè)位點(diǎn)(qnff7.1,qnff8.1)分別位于第7和第8連鎖群上,加性效應(yīng)均為負(fù)值(-0.22,-0.29),貢獻(xiàn)率分別為6.78％(LOD=2.17),11.04％(LOD=2.36);秋季檢測(cè)到的位點(diǎn)qnff1.1與春季檢測(cè)到的第一雌花開花期位點(diǎn)(qdff1.2)位于第1連鎖群的相同位置。
　　 本研究中遺傳圖譜的建立及純雌性基因的定位為甜瓜高密度遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建、甜瓜純雌系分子標(biāo)記輔助選擇育種提供理論依據(jù)。另外,雌花相