【摘要】：本研究將紫色辣椒CS3(葉色濃紫、果實(shí)朝上、株型高、晚熟)與綠色辣椒LS1(葉色,果實(shí)朝下,株型中等,中熟)雜交構(gòu)建遺傳群體,對(duì)F_2群體7個(gè)不同紫色程度辣椒(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7)的葉片色素含量、光合特性及最適光響應(yīng)模型進(jìn)行了分析,結(jié)合親本、F_1和F_2群體分離情況對(duì)紫葉性狀相關(guān)基因進(jìn)行了遺傳分析和初步定位,主要研究結(jié)果如下:1.與純綠色辣椒相比,紫色辣椒的花青素、葉綠素b和總色素含量高,葉綠素a/b值小。當(dāng)光合有效輻射達(dá)到2000μmol·m~(-2)·s~(-1)時(shí),除Z-6外,紫色辣椒的凈光合速率(P_n)、氣孔導(dǎo)度(G_s)、蒸騰速率(T_r)仍保持著增長(zhǎng)趨勢(shì),沒有出現(xiàn)光飽和或光抑制現(xiàn)象,其中Z-4的P_n值最高,為20.16±0.58μmol·m~(-2)·s~(-1),Z-5的水分利用效率(WUE)最高,為2.02μmol·mmol~(-1)。2.在擬合不同紫色程度辣椒光響應(yīng)過程時(shí),直角雙曲線修正模型的擬合精度更高(擬合優(yōu)度決定系數(shù)R~2"g0.995),擬合值與實(shí)測(cè)值更為接近,獲得了更多的光合參數(shù)信息,更適于擬合紫色辣椒的光響應(yīng)曲線。3.F_1植株葉片全部為紫色,F_2植株葉片紫色381株,綠色132株,經(jīng)卡平方(χ~2)檢驗(yàn),顏色分離比例為3紫色:1綠色(χ~2=0.146),符合孟德爾遺傳規(guī)律。采用Bulked segregant RNA-Seq(BSR-Seq)技術(shù),初步將目標(biāo)基因定位在第10號(hào)染色體上的3個(gè)區(qū)域,即1.28cM?1.9cM、4.0cM?6.8cM、15.6cM?20.1cM,并在這三個(gè)區(qū)域篩選出了6個(gè)候選基因,進(jìn)一步利用生物信息學(xué)手段分析發(fā)現(xiàn)Capana10g001785僅在葉中表達(dá)。綜上所述,紫色辣椒花青素含量高,對(duì)強(qiáng)光適應(yīng)能力強(qiáng),不同紫色程度辣椒水分利用效率以Z-5最高,該類型有利于篩選節(jié)水型材料,直角雙曲線修正模型是擬合其光響應(yīng)過程的最佳模型,辣椒葉片紫色性狀由1對(duì)顯性基因控制,該基因位于第10號(hào)染色上,僅在葉片中表達(dá)的Capana10g001785是6個(gè)候選基因中的研究重點(diǎn)。
【圖文】：

光響應(yīng)曲線等，研究光合作用主要參數(shù)對(duì)光強(qiáng)變化的規(guī)律，分析葉片中色素與光合特性的關(guān)系，并運(yùn)用 4 種較為典型的光響應(yīng)模型對(duì)光響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合，分析模型擬合的特征參數(shù)與實(shí)測(cè)值的差異，篩選最適合紫色辣椒的光響應(yīng)曲線擬合模型，以期為辣椒生產(chǎn)上進(jìn)一步開發(fā)利用紫色辣椒資源提供理論基礎(chǔ)。2.1 材料與方法2.1.1 試驗(yàn)材料以紫色辣椒 CS3 與綠色辣椒 LS1（湖南省蔬菜研究所提供）雜交 F2代群體為試驗(yàn)材料，定植后 25 d，根據(jù)由生長(zhǎng)點(diǎn)往下數(shù)第 5 葉顏色的不同選擇 7 個(gè)具有代表性的紫色類型，按照紫色逐漸變淺，，綠色逐漸增加依次命名為 Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6 和 Z-7（圖 2.1），其中 Z-1 與 CS3 相同，葉片為紫黑色；Z-2 葉片紫色程度略低于 Z-1，可見綠色；Z-3 葉片紫色程度低于 Z-2 且葉脈呈現(xiàn)綠色；Z-4 葉片紫色程度低于 Z-3 且葉脈呈現(xiàn)紫色，Z-5 葉脈全部呈紫色，Z-6 葉脈一半呈紫色，Z-7 葉片全綠。常規(guī)水肥管理。

紫色辣椒光合特性及相關(guān)基因初步定位研究Z-4 辣椒植株葉片花青素比葉綠素 a 的值、葉綠素 b 比類胡蘿卜素的值和花青素比總色素的值均顯著高于 Z-5、Z-6、Z-7，而葉綠素 a 比葉綠素 b 的值和葉綠素 b比類胡蘿卜素的值均顯著小于 Z-5、Z-6、Z-7。辣椒 Z-1 花青素比葉綠素 b 的值和花青素比葉綠素的值顯著地高于 Z-3、Z-4、Z-7。辣椒 Z-5 葉綠素 a 比類胡蘿卜素的值最高，并顯著地高于其他紫色辣椒，辣椒 Z-1 葉綠素比總色素的值最低，并顯著低于辣椒 Z-4、Z-7。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S641.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2701710