利用剩余杂合体对大豆株高QTL的解析

利用剩余杂合体对大豆株高QTL的解析

论文摘要

大豆株高是影响产量的重要因素之一,也是常规育种中株型选育的重要农艺性状之一,因此株高的遗传定位研究对大豆高产品种的选育具有重要的理论指导和应用价值。本研究从冀豆12与新八达2号回交得到的BC2F5代中,挑选杂合单株而形成的三个剩余杂合体,分别为RH4、RH6和RH14,作为实验材料。利用复合区间作图法对大豆株高及其它性状进行QTL定位分析。旨在明确株高QTL的位置和效应,与其它性状的关系,与不同遗传背景和环境的互作,以及不同时期株高动态QTL分析。得到的主要结果如下:1.利用冀豆12、新八达2号和三个单株进行231对SSR引物的筛选,得到在C2连锁群的Satt286-Satt307区段有11对多态性的标记,并构建了11个标记的遗传连锁图谱。在三个RH群体中均检测到控制株高的主效QTL,且遗传贡献率比较高。RH4群体中,检测到株高QTL的最高LOD值的位置与Satt489标记重合,遗传贡献率为65%。RH6群体中,检测到株高QTL的最高LOD值的位置与Satt489标记重合,遗传贡献率为66%。在RH14群体中,检测到株高QTL的最高LOD值位于Satt557标记上,贡献率为42%。虽然在RH14群体中定位到株高QTL与前两个群体标记不同,但Satt489与Satt557标记相差的2cM。分析结果表明,冀豆12携带的QTL位点起到使株高增高的作用。2.利用RH4、RH6和RH14群体,检测到与开花期连锁的QTL标记与株高的QTL基本重合,表明控制株高的QTL同时控制开花期性状。控制开花期的QTL遗传贡献率最高,分别为71%、81%、79%。虽然检测到成熟期,底荚高,百粒重,十株总重和蛋白性状相关QTL,但遗传贡献率偏低。3.三个RH群体在不同的环境中定位结果显示,除了RH6群体在海南的环境中没有检测到株高,主茎节数和节间长的QTL外,其它的群体在三个环境中都定位到株高、主茎节数和节间长的QTL位点。说明这些性状的遗传稳定性好,能够稳定表达。但是同一性状在不同的环境中的遗传贡献率存在一定的差异。4.在五个不同的群体中,进行株高QTL的验证。其中四个群体(冀豆12×nf58,冀豆12×冀黄13,冀豆12×Williams,冀豆12×Flora)在Satt286-Satt307区段均检测到株高的QTL。5.非条件QTL的定位结果表明,在播种后59 d和74 d两个环境均检测控制株高、主茎节数、节间长的QTL。条件QTL的定位结果表明,播种后37 d-59 d定位到株高,主茎节数和节间长相关的QTL。综合非条件和条件QTL的定位结果表明播种后37d-59d这个时期控制株高、主茎节数、节间长的QTL开始表达。根据调查,这个时期正是大豆的开花期,是株高增长的最快时期。与表型数据分析的结果完全一致。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1 文献综述
  • 1.1 标记的研究
  • 1.1.1 形态学标记
  • 1.1.2 细胞学标记
  • 1.1.3 蛋白质标记
  • 1.1.4 DNA分子标记
  • 1.2 作图群体
  • 1.2.1 初级群体
  • 1.2.2 次级群体
  • 1.3 大豆株高QTL研究进展
  • 1.4 数量性状发育遗传的研究
  • 1.4.1 数量性状发育遗传分析方法
  • 1.4.2 大豆发育性状动态QTL研究进展
  • 1.5 研究的目的、意义及主要内容
  • 2 材料与方法
  • 2.1 亲本及遗传群体的构建
  • 2.2 田试验设计
  • 2.3 表型数据的测定
  • 2.3.1 生育期内表型数据的调查
  • 2.3.2 成熟后农艺性状表型数据的测定
  • 2.4 籽粒品质性状的测定
  • 2.5 SSR分子标记的分析
  • 2.5.1 DNA提取方法
  • 2.5.2 PCR反应
  • 2.5.3 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 2.5.4 扩增产物的银染方法
  • 2.6 数据统计及分析方法
  • 3 结果分析
  • 3.1 株高QTL定位
  • 3.1.1 遗传背景的检测
  • 3.1.2 株高的QTL定位
  • 3.1.2.1 株高表型数据分析
  • 3.1.2.2 连锁图谱的构建
  • 3.1.2.3 株高QTL的检测结果
  • 3.1.2.4 株高QTL有利等位基因的来源
  • 3.2 株高QTL与其它性状的关系
  • 3.2.1 株高与其它性状的相关性分析
  • 3.2.2 株高QTL与其它性状QTL的关系
  • 3.2.2.1 株高QTL与生育期相关性状QTL的关系
  • 3.2.2.2 株高QTL与品质性状QTL的关系
  • 3.2.2.3 株高QTL与产量相关性状QTL的关系
  • 3.3 不同环境对株高及其它性状的影响
  • 3.3.1 三个群体在不同环境中各性状的比较
  • 3.3.2 不同环境中的株高及其它性状QTL定位结果
  • 3.3.3 MCIM法对QTL的分析
  • 3.4 不同遗传背景下株高QTL的验证
  • 3.5 不同时期株高发育动态QTL
  • 3.5.1 不同时期株高的表型数据的分析
  • 3.5.2 不同时期株高动态发育的QTL分析
  • 3.5.2.1 株高的非条件QTL定位分析
  • 3.5.2.2 株高的条件QTL定位分析
  • 4 讨论
  • 4.1 连锁图谱的构建
  • 4.2 QTL位点多效性
  • 4.3 不同分析方法对QTL定位的影响
  • 4.4 株高QTL的验证
  • 4.5 发育动态QTL作用
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简历
  • 相关论文文献

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