茄子遗传连锁图谱构建及果实相关性状QTL定位

论文摘要

茄子（Solanum melongena L.）是一种全世界广泛栽培的、营养丰富的重要蔬菜作物,尤其在中国、印度等发展中国家。但是相对于其它已构建高密度连锁图谱的茄科作物如番茄、辣椒、马铃薯,其分子遗传研究相对落后。本研究针对茄子最重要的商品性状——果实性状进行遗传研究,为品种改良提供依据。本实验首先对所收集的116份茄子材料进行了形态性状调查并进行了聚类分析。结果表明野生种中每花序花数、果长、果宽变异系数最大,而果形指数变化较小;栽培种中果形、果重、果长、果色变异最大。聚类结果表明,所有材料可以分为三类,第Ⅰ类群包括贵阳野生茄（S. surattense Burm. f.）。第Ⅱ类群包括红茄72、刚果茄、观赏茄、红茄和日本红茄,均为野生近缘种S. aethiopicum L.。第Ⅲ类群为栽培种S. melongena L.。第Ⅲ类群又可细分为半栽培种（Group F,Group G）和高级栽培种（Group H）。高级栽培种内各类群主要按照果形指数聚在一起。本实验使用SRAP和SSR标记对搜集到的116份茄子材料进行了遗传多样性分析。结果表明野生种遗传变异大而栽培种遗传背景相对狭窄。聚类结果表明,野生种与半栽培种的聚类结果是相同的,但是在高级栽培种内形态聚类结果与分子聚类结果不同。以两个在形态性状和分子水平存在巨大差异的高代自交系,紫长茄CYN126和白茄CYN132,通过F1自交配制了一个200株的F2分离群体。前者为无刺商品类型的茄子品系,果实特征为果实较大、紫红色、不具条纹、长卵圆形;而后者为植株具长刺的半栽培种（S. melongena Group F）,果实特征为果实较小、绿色、具条纹、圆形。通过单粒传,最终获得了180株F6单株。以其为构图群体,构建了包含127个位点（111 SRAPs, 16 SSRs）的连锁图谱。该图谱包含13个连锁群,总长713.2 cM,平均间距为5.62 cM。每个连锁群含3～17个标记。13个连锁群中,连锁群LG1最长,为83.6 cM;连锁群LG13最短,为8.1 cM。利用MapMaker软件在上述遗传图谱上成功对果重、果长、果宽、果形指数、果实花青素强度等数量性状进行了基因定位。总共鉴定了8个QTLs,其中果重、果长、果实花青素强度各检测到两个QTLs,果宽、果形指数只检测到一个QTL。控制果重的QTL位点被定位在第2连锁群上EM7PM101-ME3ODD9和第10连锁群上SA17GA5a- OD8GA34。在所有QTL中,控制果长的QTL位点fl2.1贡献率最大,为23.36%。除一个控制果实花青素强度的QTL位点fai7.1外,使果重、果长、果宽、果形增加的效应都来自于母本。同时还发现控制果长和果宽的QTL与控制果重的QTL位于同一连锁群相近区域。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 茄子起源与分类
• 1.1 茄子起源
• 1.2 茄子分类
• 1.3 种间杂交性
• 2 遗传标记
• 2.1 遗传标记分类
• 2.2 分子标记分类
• 3. 茄子种质遗传多样性
• 3.1 形态性状多样性
• 3.2 茄子分子水平遗传多样性
• 4 遗传图谱
• 4.1 遗传图谱的原理
• 4.2 作图群体的构建
• 4.3 与遗传作图相关的数据分析方法及常用软件
• 4.4 茄子遗传图谱研究进展
• 4.5 遗传图谱的应用
• 5 农艺性状的分子标记定位
• 5.1 定位的常用方法
• 5.2 QTL 定位方法及软件介绍
• 5.3 重要农艺作物的性状QTL 定位及分离
• 5.4 茄子重要性状的定位研究
• 6 本研究的目的和意义
• 第二章 茄子种质资源形态性状多样性分析
• 1. 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 数据分析
• 2. 结果与分析
• 2.1 茄子形态性状变异分析
• 2.2 性状相关性分析
• 2.3 聚类分析
• 3. 讨论
• 第三章 茄子种质资源的遗传多样性SRAP 和SSR 分析
• 1. 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 基因组DNA 提取
• 1.3 PCR 体系与反应程序
• 1.4 数据处理
• 2. 结果与分析
• 2.1 运用RAPD 技术进行种质遗传多样性分析
• 2.2 种质资源遗传多样性SRAP 分析
• 2.3 种质资源遗传多样性SSR 分析
• 3. 讨论
• 3.1 不同分子标记类型比较
• 3.2 栽培种种内多态性水平
• 3.3 形态性状和分子标记聚类结果比较
• 3.4 茄子间遗传亲缘关系分析
• 第四章 茄子遗传连锁图谱的构建
• 1. 材料和方法
• 1.1 材料及RIL 群体构建
• 1.2 DNA 提取及PCR 扩增
• 1.3 标记命名
• 1.4 数据采集与连锁分析
• 2. 结果与分析
• 2.1 多态性引物筛选
• 2.2 遗传连锁图谱构建
• 3. 讨论
• 3.1 作图亲本多态性分析
• 3.2 SRAP 标记用于构建遗传图谱的可行性和效率评价
• 3.3 作图标记的选择
• 3.4 与其它遗传图谱比较
• 第五章 茄子果实相关性状的QTL 定位
• 1. 材料与方法
• 1.1 试验材料及试验设计
• 1.2 性状调查
• 1.3 数据分析
• 2. 结果与分析
• 2.1 果实相关性状表现
• 2.2 各性状之间的相关性分析
• 2.3 果实相关性状QTL 定位
• 3. 讨论
• 3.1 与其它图谱QTL 定位的性状比较
• 3.2 相关性状的QTL 定位
• 3.3 影响茄子产量相关性状QTL 位点检测的因素
• 第六章 全文结论和后续工作展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 创新点
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读博士学位期间已发表或录用的论文
• 致谢