蒺藜苜蓿SSR标记遗传图谱的构建及部分农艺性状的QTL定位

论文摘要

蒺藜苜蓿作为豆科模式植物,为豆科作物和牧草提供重要的信息来源。尤其与大豆、紫花苜蓿等作物和牧草具有遗传上的相似性,与其基因组有很高的同源性。特别是遗传育种方面,蒺藜苜蓿的多项研究结果可用于豆科植物中,在促进豆科作物与牧草等的育种方面具有重要意义。本研究通过对425对SSR标记的筛选并开发部分SSR标记,构建蒺藜苜蓿遗传图谱。结合蒺藜苜蓿伸展长度、分枝数、叶长、叶宽等农艺性状进行QTL定位。主要研究结果如下：1.利用蒺藜苜蓿EST数据库开发新的EST-SSRs标记,分析EST-SSRs的分布特征。利用SSRLocatorI软件对NCBI上公布的285285条蒺藜苜蓿EST序列进行SSR序列的检测,共检测出6688个SSR序列,分布于6512个EST中,占整个EST数据库的2.28%。利用SSRLocatorI软件设计引物,随机选择100对EST-SSRs引物,在RIL-8群体中检测到29个EST-SSRs引物有多态性,多态率为29%。2.本文共筛选了425对SSR引物,其中100对蒺藜苜蓿EST-SSR引物、133对蒺藜苜蓿Mt系列SSR引物和192对蒺藜苜蓿MtB系列SSR引物。筛选出多态性引物201对,通过电泳检测PCR的结果,用jionmap3.0绘制遗传图谱,构建了一张包含129个标记位点的蒺藜苜蓿遗传图谱。该图谱包含16个连锁群,覆盖蒺藜苜蓿整个基因组长度为914cM,标记间平均距离为7.1cM。通过与公用图谱比对,最后整合为8个连锁群组。通过对129个标记进行χ2测验结果表明：检测出的42个偏分离标记位点分布于8个连锁群组中。在LG3、LG5和LG7连锁群中分布有4个偏分离热点区域。3.对蒺藜苜蓿伸展长度、分枝数、叶长和叶宽四个性状进行QTL分析,伸展长度和分枝数没有对应的QTL位点,叶长和叶宽分别有6个和5个QTL位点,控制叶长的QTL分布在LGlb、LG3、LG6a和LG7c4个连锁群中,其中LG1b连锁群中有两个QTL位点,贡献率分别为30.7%和34.9%,LOD值分别为5.05和6.83,为主效QTL。控制叶宽的5个QTL分布在LG1b、LG2b、LG6a、LG6c和LG7c五个连锁群中,其中LGlb连锁群中的QTL遗传贡献率最高为30.2%,LG6a连锁群中QTL的LOD值最高为4.08。

论文目录

• 符号说明
• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.2 DNA多态性
• 1.3 遗传图谱构建过程
• 1.3.1 作图群体的选择
• 1.3.2 主要作图群体
• 2群体'>1.3.2.1 F₂群体
• 2群体'>1.3.2.2 永久性F₂群体
• 1.3.2.3 RIL群体
• 1.3.2.4 DH群体
• 1.3.2.5 回交群体
• 1.3.3 遗传标记的选择
• 1.3.3.1 形态学标记
• 1.3.3.2 细胞学标记
• 1.3.3.3 生化标记
• 1.3.3.4 DNA分子标记
• 1.3.4 遗传图谱的构建
• 1.4 蒺藜苜蓿遗传图谱构建研究进展
• 1.5 QTL定位方法及蒺藜苜蓿QTL研究进展
• 1.5.1 QTL定位方法
• 1.5.1.1 单标记法（Single-Marker QTL analysis,SM）
• 1.5.1.2 区间作图法（Interval Mapping,IM）
• 1.5.1.3 复合区间作图法（Composite Interval Mapping,CIM）
• 1.5.1.4 复区间作图法（Multiple Interval Mapping,MIM）
• 1.5.1.5 混合线性模型的复合区间作图法（Mixed Composite Interval Mapping,MCIM）
• 1.5.2 QTL定位在蒺藜苜蓿中的应用及研究进展
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料及田间设计
• 2.1.1 试验地概况
• 2.1.2 试验材料
• 2.1.3 田间试验设计与管理
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 播种方法
• 2.2.2 数量性状调查
• 2.2.3 分子标记
• 2.2.3.1 基因组DNA提取
• 2.2.3.2 PCR反应体系和PCR扩增程序
• 2.2.3.3 PCR扩增产物的电泳检测
• 2.2.3.4 引物来源及稀释方法
• 2.2.4 EST-SSR引物设计
• 2.2.4.1 蒺藜苜蓿EST序列中SSR的检索
• 2.2.4.2 EST-SSRs引物设计
• 2.2.5 数据分析
• 2.2.5.1 数据统计
• 2.2.5.2 遗传图谱的构建
• 2.2.5.3 QTL分析
• 3 结果与分析
• 3.1 蒺藜苜蓿EST-SSR引物设计
• 3.1.1 蒺藜苜蓿EST-SSRs的检索及分布特征
• 3.1.2 引物设计
• 3.2 EST-SSR和SSR标记的多态性分析及遗传结构评估
• 3.2.1 SSR标记的多态性分析
• 3.2.2 SSR标记在RIL8群体中的分布
• 3.2.3 蒺藜苜蓿RIL群体的遗传结构评估
• 3.3 遗传图谱的构建
• 3.3.1 图谱的构建
• 3.3.2 偏分离标记在遗传图谱中分布
• 3.4 疾藜苜清重要农艺性状的QTL定位
• 4 讨论
• 4.1 EST-SSRs标记的开发及分布特征
• 4.1.1 EST-SSRs的分布特征
• 4.1.2 EST-SSRs标记的开发
• 4.2 利用SSR标记构建蒺藜苜蓿遗传图谱
• 4.2.1 分子标记的偏分离分析
• 4.2.2 偏分离存在的原因
• 4.2.3 蒺藜苜蓿遗传图谱的构建
• 4.3 QTL分析
• 5 结论
• 5.1 蒺藜苜蓿EST-SSR标记的开发
• 5.2 蒺藜苜蓿遗传图谱的构建
• 5.3 蒺藜苜蓿QTL定位
• 附件1：CTAB法提取DNA
• 附件2：PCR反应体系、电泳试剂配比
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介