甘蓝型油菜角果长度性状的遗传及QTL定位

论文摘要

油菜是我国最重要的油料作物,是食用植物油和优质蛋白的重要来源。据统计,我国菜籽油消费量约占食用植物油消费量的35%,菜籽饼粕消费量约占植物饼粕消费量的25%。油菜角果既是重要的储存器官,又是重要的光合器官,它具有“库”和“源”的双重作用。一些研究表明,通过培育长角果品种可以提高油菜产量潜力。由于油菜的角果长度性状是由多基因控制的数量性状,表现为连续变异,受环境的影响较大,不能依照质量性状的处理方法将单个基因的效应区分开。近年来,数量遗传学和现代生物技术的发展为作物遗产育种赋予了新的活力,借助DNA分子标记和QTL定位,能够将复杂的数量性状剖分为若干离散的孟德尔因子所决定的组分,进而确定其在染色体上的位置及其与其它基因的关系。本研究以甘蓝型油菜长角果材料229836和短角果材料23P146-3为试验材料,杂交得到F1,F2世代,对角果长度性状进行了遗传研究;应用微卫星（SSR）分子标记构建遗传连锁图,以F2为分析群体,对角果长、果身长、果喙长等性状进行了初步的QTL定位。其主要结果如下:1、方差分析表明,长角果亲本229836和短角果亲本23P146-3在角果长、果身长、果喙长性状上均存在极显著差异。2、正反交F1在角果长、果身长、果喙长三个性状上表现均十分接近,在统计上没有显著差异,表明在本组合中,角果长、果身长、果喙长3个性状受核基因控制,不存在母性遗传。3、估算角果长、果身长、果喙长性状的广义遗传力,分别为84.07%,81.67%和85.46%。4、在F2群体中,角果长、果身长、果喙长这三个性状,均呈连续正态分布,显示均为多基因控制的数量性状。5、采用SSR标记分析F2群体186个单株的基因型,利用JionMap 3.0软件,得到一张包含19个连锁群,233个标记位点的甘蓝型油菜遗传图谱。图谱总长度为1440.4cM,平均间距为6.2cM。不同连锁群上标记数介于2-38之间,连锁群长度变动在12.3 cM-181.5 cM之间。6、用WinQTLCart2.5复合区间作图法对角果长、果身长、果喙长3个性状进行扫描,共有12个QTL。分别定位在19个连锁群中的4个连锁群上,这些QTL的遗传效应值介于5.51%-19.74%。控制角果长和果身长的均为5个,果喙长的为2个。QTL的总效应分别可解释相应性状变异的16.08%-50.05%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1.文献综述
• 1.1 关于甘蓝型油菜角果长度性状的遗传研究
• 1.1.1 甘蓝型油菜角果长度性状的遗传研究
• 1.1.2 甘蓝型油菜角果长度性状与产量的关系
• 1.2 常见分子标记技术的特点和原理
• 1.2.1 分子标记技术的定义
• 1.2.2 分子标记技术的特点
• 1.2.3 分子标记的类型
• 1.2.4 SSR标记
• 1.3 分子遗传连锁图谱的构建及其在遗传育种中的应用
• 1.3.1 分子遗传连锁图谱的构建
• 1.3.2 分子标记的选择
• 1.3.3 亲本的选择
• 1.3.4 做图群体的分类
• 1.3.5 遗传图谱的制作
• 1.3.6 遗传图距和作图函数
• 1.3.7 构建图谱的应用软件
• 1.3.8 甘蓝型油菜遗传图谱研究进展
• 1.4 甘蓝型油菜重要农艺性状基因定位研究
• 1.4.1 QTL定位
• 1.4.1.1 QTL定位的原理
• 1.4.1.2 QTL定位的方法
• 1.4.1.2.1 单一标记分析法
• 1.4.1.2.2 区间作图法
• 1.4.1.2.3 复合区间作图法
• 1.4.1.2.4 混和线性模型
• 1.4.2 QTL分析的相关软件
• 1.4.3 甘蓝型油菜QTL研究进展
• 1.5 本研究的目的和意义
• 2.材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 田间试验
• 2.2.1 田间试验设计
• 2.2.2 角果性状考察及分析
• 2.3 分子标记研究
• 2.3.1 分析群体
• 2群体DNA的提取和检测'>2.3.2 F₂群体DNA的提取和检测
• 2.3.3 微卫星DNA（SSR）分析
• 2.3.3.1 微卫星（SSR）标记来源
• 2.3.3.2 SSR反应体系
• 2.3.3.3 PCR反应程序
• 2.3.3.4 聚丙稀酰胺凝胶电泳检测
• 2.3.3.4.1.凝胶的制备
• 2.3.3.4.2.电泳
• 2.3.3.4.3.银染和显影
• 2.3.3.5 SSR数据的收集与分析
• 2.3.3.5.1.带型数据分析
• 2.3.3.5.2.遗传连锁图谱构建
• 2.3.3.5.3.QTL定位
• 3.结果与分析
• 1代角果长度比较'>3.1 亲本及正反交F₁代角果长度比较
• 2群体的角果、果身、果喙长度的变异分析'>3.2 F₂群体的角果、果身、果喙长度的变异分析
• 3.2.1 遗传力分析
• 2群体的角果、果身、果喙长度频数分布'>3.2.2 F₂群体的角果、果身、果喙长度频数分布
• 2角果长、果身长、果喙长性状的相关性分析'>3.2.3 F₂角果长、果身长、果喙长性状的相关性分析
• 3.3 微卫星（SSR）标记分析
• 3.4 标记连锁分析及图谱的构建
• 3.5 角果长、果身长、果喙长性状的QTL定位
• 3.5.2 用复合区间作图法对角果长度及相关性状性状的QTL定位
• 3.5.3 用单标记法对角果长度及相关性状性状的QTL定位
• 4 讨论
• 4.2 关于油菜角果长、果身长、果喙长的遗传
• 4.3 本研究中构建的遗传图谱的与油菜标准图谱的比对情况
• 4.4 角果长、果身长、果喙长性状表型与分子间的相关性
• 参考文献
• 致谢