辣椒早熟性状遗传分析、相关基因分子标记及辣椒属栽培种遗传多样性研究

论文摘要

早熟性状是辣椒（Capsicum spp．）重要的农艺性状，早熟是辣椒保护地专用品种主要育种目标之一，正确了解和掌握辣椒早熟性状遗传规律以及辣椒栽培种种间和种内遗传多样性，是辣椒熟性育种的基础。为此，本文从早熟性状遗传分析、目标基因分子标记以及辣椒属栽培种分子标记聚类和表型聚类等多个方面进行了研究，以期为辣椒熟性遗传改良提供理论参考。主要研究如下： 1 辣椒早熟性状遗传研究应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对辣椒（Capsicum annuum L．）特早熟自交系B9431与晚熟自交系吉林长椒杂交组合P1、F1、P2、B1、B2和F26个世代群体始花节位进行了多世代联合分析，同时对该组合分离世代B1和F2始花节位进行了经典遗传学分析。结果表明：B9431始花节位受1对隐性等位主基因控制，B9431×吉林长椒始花节位遗传符合1对主基因+多基因混合遗传模型．该杂交组合的B1、B2和F2群体主基因遗传率分别为83.72％、76.56％和86.63％，多基因遗传率分别为10.96％、18.58％和7.94％。为深入探讨辣椒始花节位遗传规律，应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对B9431与早熟自交系鸡爪椒正、反交组合P1、F1、P2、B1、B2和F2 6世代群体始花节位分别进行了多世代、多茬联合分析。不论是正交组合秋茬、春茬，还是反交组合春茬，结果均表明辣椒始花节位为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模式，但正反交之间及同一组合不同栽培季节之间，其一阶遗传参数和二阶遗传参数都存在一定差异。进一步对成组始花节位数据进行T测验，证实了辣椒始花节位遗传存在基因型与环境互作效应，但母体效应只在春茬表现。应用方差分析法估测的辣椒始花节位母体效应值及基因型与环境互作效应值分别为8.3％和8.1％。对辣椒杂交组合B9431×吉林长椒回交一代B1和F2世代的7个早熟性状进行了相关和回归分析，估算了这7个性状的皮尔逊相关系数，并以单株早期产量为因变量，其他6个性状为自变量，计算了两者之间的线性方程式。结果表明：单果重、果长和果径是影响单株产量的主要性状，其次是株高；始花节位和采收始期与单株产量存在

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摘要

ABSTRACT

缩略语表

引言

上篇文献综述

第一章辣椒早熟性状遗传研究进展

1 数量性状遗传分析方法

1.1 经典遗传学方法

1.2 植物数量性状分离分析法

2 早熟性状遗传分析

2.1 早熟性状的构成及影响因子

2.2 始花节位的遗传

2.3 开花期的遗传

2.4 果实性状的遗传

2.5 早期产量的遗传

2.6 株高的遗传

2.7 其他早熟性状的遗传

9431的初步研究'>2.8 特早熟材料B₉₄₃₁的初步研究

3 主要农艺性状的相关研究

3.1 早熟性状间的遗传相关

3.2 丰产性状间的遗传相关

3.3 农艺性状与品质性状间的遗传相关

4 小结

第二章分子标记技术在辣椒遗传育种上的应用研究

1 主要遗传标记

1.1 形态学标记

1.2 细胞学标记

1.3 生化标记

1.4 DNA分子标记

1.4.1 RFLP

1.4.2 RAPD

1.4.3 SSR

1.4.4 ISSR

1.4.5 AFLP

2 辣椒连锁遗传图谱的构建

3 辣椒主要农艺性状的分子标记

3.1 抗病基因分子标记

3.2 其他农艺性状基因的分子标记

4 QTL定位

4.1 抗病性状的QTL定位

4.2 产量相关性状的QTL定位

4.3 其他性状的QTL定位

5 品种纯度鉴定

6 小结

第三章辣椒属栽培种系统发育研究进展

1 形态学研究

1.1 辣椒的起源

1.2 辣椒的演化

1.3 辣椒属的栽培种和野生种

1.4 栽培种的主要形态差异

1.5 一年生辣椒的变种分类

2 细胞学研究

2.1 染色体基数

2.2 染色体核型分析与杂交亲和性

3 同功酶研究

4 分子标记研究

4.1 种间亲缘关系

4.2 种内遗传多样性

5 小结

下篇研究报告

第四章辣椒早熟性状遗传研究

9431特早熟性状遗传分析'>第一节 B₉₄₃₁特早熟性状遗传分析

1 材料与方法

1.1 供试材料与遗传设计

1.2 数据分析

2 结果与分析

2.1 6个世代始花节位的次数分布与经典遗传学分析

2.2 主基因+多基因多世代联合分析

2.2.1 遗传模型

2.2.2 遗传参数的估计

3 讨论

第二节辣椒始花节位的主基因+多基因遗传及其多种遗传效应的估测

1 材料与方法

1.1 供试材料与遗传设计

1.2 数据分析

1.2.1 遗传模型和遗传参数的估测

1.2.2 母体效应及GE互作效应的估测

2 结果与分析

2.1 6世代始花节位的次数分布

2.2 主基因+多基因多世代联合分析

2.2.1 遗传模型

2.2.2 遗传参数的估计

2.3 母体效应及GE互作效应的估测

2.3.1 母体效应

2.3.2 GE互作效应

3 讨论

第三节辣椒主要早熟性状遗传相关研究

1 材料与方法

1.1 供试材料与遗传设计

1.2 数据分析

2 结果与分析

1和F₂早熟性状的比较及其单株早期产量的频次分布'>2.1 B₁和F₂早熟性状的比较及其单株早期产量的频次分布

1和F₂世代主要早熟性状的相关分析'>2.2 B₁和F₂世代主要早熟性状的相关分析

1和F₂世代单株早期产量与其他性状的线性关系'>2.3 B₁和F₂世代单株早期产量与其他性状的线性关系

3 讨论

第四节辣椒株高的主基因+多基因遗传分析

1 材料与方法

1.1 供试材料与遗传设计

1.2 数据分析

2 结果与分析

2.1 6世代株高的次数分布

2.2 遗传模型

2.3 遗传参数的估计

3 讨论

第五章辣椒早熟基因相关分子标记研究

第一节辣椒早熟基因的RAPD分析

1 材料与方法

1.1 植物材料和熟性分离群体的构建

1.2 基因组DNA的提取

1.3 近等基因池的建立

1.4 RAPD分析

1.5 产物检测

2 结果与分析

2.1 DNA质量检测结果

2.2 两池DNA多态性分析

3 讨论

第二节与辣椒早熟基因相关的AFLP标记及其序列分析

1 材料和方法

1.1 植物材料和熟性分离群体的构建

1.2 基因组DNA的提取和基因池的构建

1.3 AFLP研究方法

1.4 差异条带的回收

1.5 差异条带的重扩增及测序

1.6 DNA序列分析

2 结果与分析

2.1 基因组DNA的提取与纯化

2.2 酶切连接和预扩增产物检测

2.3 AFLP引物在特早和特晚池间的多态性

2.4 AFLP标记的回收、克隆与测序

2.5 序列分析

3 讨论

第三节与辣椒早熟基因连锁的ISSR标记的筛选与验证

1 材料与方法

1.1 植物材料和熟性分离群体的构建

1.2 基因组DNA的提取

1.3 特早和特晚基因池的构建

1.4 ISSR随机引物的筛选及其反应体系

1.5 PCR反应产物的检测

1.6 特异条带的单株验证与连锁性分析

2 结果与分析

2.1 基因池的多态性分析

2代单株中的检测与连锁分析'>2.2 多态性标记在F₂代单株中的检测与连锁分析

3 讨论

第六章辣椒属栽培种遗传多样性研究

第一节辣椒属5个栽培种亲缘关系的RAPD分析

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.2 RAPD随机引物筛选及其反应体系

1.3 数据处理

2 结果与讨论

2.1 RAPD扩增结果

2.1.1 引物的多态性

2.1.2 不同种质的特异扩增片段

2.2 遗传多样性分析

2.3 遗传相似性与亲缘关系

2.3.1 遗传相似性评价

2.3.2 聚类分析

3 讨论

第二节利用RAPD、ISSR分子标记及表型数据分析辣椒属栽培种遗传多样性

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.2 表型性状的选取与编码处理

1.3 基因组DNA的提取

1.4 RAPD随机引物筛选及其反应体系

1.5 ISSR随机引物筛选及其反应体系

1.6 PCR反应产物的检测

1.7 数据统计与分析

2 结果与分析

2.1 辣椒属5个栽培种形态学鉴定与分析

2.2 扩增产物的多态性比较

2.3 样品间的遗传关系

2.3.1 遗传多样性分析

2.3.2 遗传相似性分析

2.3.3 聚类分析

2.3.4 主成分分析

2.4 RAPD、ISSR与表型性状的相关关系

3 讨论

全文讨论

全文结论

本论文创新点

参考文献

致谢

附录

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