甜高粱遗传图谱的构建及若干能源性状的QTL定位

论文摘要

人们在探寻一种可再生原料作为生物能源来支撑燃料短缺的时候，甜高粱走进研究学者的视线，甜高粱以其高含糖量、高光合效率和耐贫瘠等特点即将成为制造生物乙醇的最好能源作物，然而，在甜高粱的育种、品种的栽培等技术的优化和改良方面还存在诸多问题，进而无法满足生物乙醇的生产的需要。要想使甜高粱成为高效能的能源原料，必须要繁育更加优良的品种，并不断提高茎秆的含糖量，使其和其他的能源作物一样，成为未来重要的能源材料之一。为了满足高粱种植和生物能产业的需要，本研究通过常规育种和分子标记辅助选择技术来鉴定出甜高粱与生物燃料相关的特性和基因。利用甜高粱PI653411×LS-A杂交F1代植株套袋自交获得的287个F2单株，构建了SSR分子标记连锁图谱，对糖含量（i.e., Brix）、茎秆直径、株高和总生物量等能源相关性状进行了QTL定位分析，希望能够为甜高粱分子标记辅助选择育种和主效QTL精细定位提供依据。本实验用330对SSR引物，对亲本PI653411（甜高粱）和LS-A（粒用高粱）进行筛选，有34对引物在亲本间的扩增产物检测到多态性，多态性比率达10.3%。结合SSR-PCR扩增结果和相关性状表型的统计，可以得到以下结论：1、利用这34个多态性标记对F2代260个植株进行SSR-PCR扩增，结合表现型和基因型数据，用Kosambi作图函数将重组率转化为遗传图距（cM），应用MapMaker3.0初步构建了高粱的遗传连锁图谱，其中17个标记分布于高粱10个连锁群中，分别对应于高粱染色体c01a、c01b、c02、c05、c09、c10a、c10b,覆盖高粱基因组总遗传距离147.1cM。2、应用Windows QTL Cartographer2.5，分别用单一标记分析法，单区间作图法，复合区间作图法，多区间作图法进行分析，高粱10号连锁群上有一个主效QTL，4个引物标记，即PepC, Xtxp127, Xtxp101, Xtxp06与控制甜高粱的生物量、茎杆直径、株高等能源性状有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 甜高粱概况
• 1.1.1 甜高粱的起源与分类
• 1.1.2 甜高粱的生物学特性
• 1.1.3 甜高粱生产应用
• 1.2 SSR 分子标记
• 1.2.1 分子标记概况
• 1.2.2 SSR 分子标记的原理和特点
• 1.2.3 SSR 标记的应用
• 1.3 高粱遗传图谱的构建及 SSR 标记在图谱构建中的应用
• 1.3.1 高粱遗传图谱的构建
• 1.3.2 SSR 标记在高粱遗传图谱构建的应用
• 1.4 数量性状 QTL 定位
• 1.4.1 QTL 定位的原理
• 1.4.2 QTL 定位的方法
• 1.4.3 QTL 在农作物相关性状研究中的应用
• 1.5 研究目的、意义及研究内容
• 1.5.1 研究的目的及意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.6 课题来源
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验主要的药品试剂
• 2.3 实验主要的器材和设备
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 作图群体的构建
• 2.4.2 SSR 标记分析
• 2.4.3 SSR 引物
• 2.4.4 PCR 反应
• 第三章 结果与分析
• 3.1 甜高粱表型性状数据的统计
• 3.2 DNA 纯度的检测
• 3.3 甜高粱基因 SSR 多态性在亲本间的检测
• 2代 SSR-PCR 产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测'>3.4 F₂代 SSR-PCR 产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测
• 3.5 遗传连锁图谱的建立
• 3.6 区间作图分析
• 3.6.1 单一标记分析
• 3.6.2 单区间作图分析
• 3.6.3 复合区间作图分析
• 3.6.4 多区间作图分析
• 3.7 结论
• 参考文献
• 附录 I. SSR 多态性引物名称及序列
• 个人简历
• 致谢