花生（Arachis hypogaea L.）新种质04D893变异性状遗传分析及其相关基因的SSR分子标记

论文摘要

利用由国槐DNA导入花生栽培品种79266选育的特大果花生新种质04D893和受体品种79266杂交构建成F2群体,对种质的变异性状进行了遗传分析和相关基因的分子标记。主要研究结果如下:1、79266与04D893的农艺性状的差异（1）质量性状的差异79266株型为直立型,内种皮颜色为黄色,04D893在株型和内种皮颜色上均发生变异,株型为匍匐型,内种皮颜色为白色。（2）数量性状的差异79266的主茎高、侧枝长、单株果数、单株生产力平均值分别为51.38cm、60.32cm、31.38个、41.89g,04D893的以上4个性状比79266极显著降低,分别降低了36.36%、22.93%、57.91%、32.20%。单果重、果长、果宽、果壳厚度、单仁重平均值分别为2.60g、4.10cm、1.64cm、1.40mm、0.93g,04D893的这5个性状比79266极显著提高,分别提高了31.15%、12.93%、12.20%、100%、29.03%。因此,种质04D893的株丛高度和单株生产力极显著低于其受体品种79266,荚果和籽仁极显著大于其受体品种。2、04D893变异性状的遗传力估算和相关性分析利用P1、P2和F2三个群体估算变异性状的广义遗传力,9个数量性状的遗传力由高到低依次为:侧枝长76.83%、单果重75.54%、果宽73.1%、单仁重71.05%、主茎高67.32%、果厚48.24%、单株生产力47.10%、单株果数18.80%和果长18.26%。9个数量性状间相关性分析的结果表明,与单株生产力呈极显著正相关的性状有4个,相关系数由高到低的依次为:单株果数0.869,单仁重0.4147,单果重0.4138和果长0.3081。单株生产力与主茎高呈负相关,但相关性不显著。3、F2群体变异性状表现型分布特点F2群体性状8个性状呈正态分布,连续性良好,符合受微效多基因控制的数量性状的特征,偏度和峰度除果长的峰度为2.1621外,其它性状的峰度和偏度均小于1,适合用于QTL分析。4、花生SSR反应体系的建立对花生SSR检测体系中PCR反应各组成成分的适宜浓度进行了研究,优化后的SSR反应体系为:Mg2+ 1.56 mM,dNTP 0.2 mM,Taq酶0.043U,模板DNA 2ng/μl,引物0.5μM,加ddH2O至终体积20μl。PCR反应程序:94℃预变性5 min;94℃4 0 s,54℃40 s,72℃1 min,35个循环;最后72℃延伸10 min;4℃保存。5、79266与04D893间多态性引物的筛选对亲本79266和04D893进行了204对引物的筛选,其中125对引物得到有效扩增,有效扩增率为61.23%,多态性引物8对。所筛选的8对引物共在10个位点上扩增出清晰可辨的条带,主要集中在100-500bp之间,平均每对引物扩增出2.3条带,其中多态性条带1.25条。6、04D893变异性状的QTL分析利用Mapmaker/Exp（Version3.0）对8个SSR标记进行连锁图谱构建分析,得到一张包含8个标记2个连锁群的遗传图谱,连锁群1（LG1）由5个标记组成,总长度35.1;标记间最大图距32.1cM,最小图距0.5cM,平均图距7.02cM。连锁群2（LG1）由3个标记组成,总长度16.7cM,标记间最大图距15.7cM,最小图距1cM,平均图距5.3cM。利用复合区间作图法（CIM）共检测到3个与新种质变异性状相关的QTL（LOD≥2.5）,分布在2个连锁群上,能解析2%-41%的表现型变异。利用单标记分析法（DSM）检测到7个与变异性状显著相关的标记,其中标记P191和P33与单株生产力、果长和果壳厚度显著相关,P177与果长显著相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 花生的起源及分类
• 1.2 作物遗传育种中常用的分子标记技术
• 1.2.1 RFLP 的原理、方法及其特点
• 1.2.2 RAPD 的原理、方法及其特点
• 1.2.3 SSR 的原理、方法及其特点
• 1.2.4 AFLP 的原理、方法及其特点
• 1.3 分子标记在花生中的应用研究
• 1.3.1 花生属的亲缘关系研究
• 1.3.2 栽培种花生DNA 多态性研究
• 1.3.3 花生遗传图谱的构建
• 1.3.4 花生分子标记研究进展
• 1.4 数量性状基因（QTL）定位方法
• 1.4.1 单标记分析法
• 1.4.2 区间作图法
• 1.4.3 复合区间作图法
• 1.4.4 基于混合线性模型的复合区间作图法
• 1.5 花生QTL 研究进展
• 1.6 本研究的目的意义
• 2 试验材料和方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 花生SSR 引物的来源
• 2.2 试剂和仪器
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 F2 群体的构建
• 2.3.2 田间性状调查
• 2.3.3 室内考种标准
• 2.3.4 DNA 提取及检测技术
• 2.3.4.1 DNA 提取方法
• 2.3.4.2 DNA 检测及测定
• 2.4 SSR 反应体系及PCR 反应条件
• 2.5 6.0%变性聚丙稀酰胺凝胶电泳技术
• 2.5.1 变性胶的制备
• 2.5.2 PAGE 电泳技术
• 2.5.3 银染技术
• 2.6 试验设计
• 2.7 数据的统计及分析
• 3 结果与分析
• 3.1 79266 和04D893 的主要农艺性状的比较
• 3.1.1 质量性状的比较分析
• 3.1.2 数量性状的比较
• 3.2 变异性状的遗传力分析
• 3.3 变异性状的相关性分析
• 3.4 变异性状在F2 群体中分离情况
• 3.5 F2 群体变异性状频次分布图
• 3.6 变异性状相关基因的SSR 分析
• 3.6.1 花生SSR 反应体系的建立
• 3.6.1.1 基因组DNA 的纯度检测
• 3.6.1.2 Mg2+浓度对SSR 扩增效果的影响
• 3.6.1.3 dNTP 浓度对SSR 扩增效果的影响
• 3.6.1.4 Taq 酶浓度对SSR 扩增效果的影响
• 3.6.1.5 模板DNA 浓度对SSR 扩增效果的影响
• 3.6.1.6 引物浓度对SSR 扩增效果的影响
• 3.6.1.7 退火温度对SSR 扩增效果的影响
• 3.6.1.8 体系优化前后SSR 扩增结果的比较
• 3.6.2 79266 和04D893 多态性引物的筛选
• 3.6.3 多态性引物在群体中的扩增结果
• 3.6.4 分子连锁图谱的构建
• 3.6.5 变异性状的QTL 分析
• 3.6.5.1 变异性状的复合区间分析
• 3.6.5.2 变异性状的单标记分析
• 4 讨论
• 4.1 DNA 的提取方法的探讨
• 4.2 影响花生SSR-PCR 反应扩增效果的因素分析
• 4.3 试验所选用SSR 引物扩增效果的分析
• 4.4 花生相关性状基因的分子标记
• 4.5 花生SSR 引物的开发
• 4.6 特大果花生新种质04D893 的利用前景
• 5 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况