花生(Arachis hypogaea L.)是世界范圍內(nèi)廣泛種植和加工利用的重要油料作物之一,提高產(chǎn)量是花生育種的重要目標(biāo)。株高、出仁率均與花生產(chǎn)量密切相關(guān),揭示二者的遺傳機制對于培育高產(chǎn)花生品種至關(guān)重要。然而,目前關(guān)于花生株高和出仁率性狀的遺傳機制仍不清楚。本研究分別以“遠雜9102×徐州68-4”(YX)、“徐花13×中花6號”(XZ)兩個花生雜交組合衍生的重組自交系(RIL)群體為研究材料,利用SSR標(biāo)記構(gòu)建兩個群體的遺傳連鎖圖譜,開展多年多點株高和出仁率性狀的鑒定評價和QTL定位,并將與多環(huán)境、多群體穩(wěn)定的QTL連鎖的標(biāo)記進行基因組比對,發(fā)掘和分析區(qū)段內(nèi)的候選基因信息,為株高和出仁率性狀的協(xié)同改良提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下。1.在表型數(shù)據(jù)分析方面,株高和出仁率表型在YX和XZ兩個RIL群體的所有環(huán)境呈連續(xù)正態(tài)或偏態(tài)分布,表明株高和出仁率性狀由多基因控制,均主要由遺傳因素控制。兩個RIL群體在各個環(huán)境的株高和出仁率表型均呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)因親本遺傳背景而異。2.在遺傳連鎖圖譜構(gòu)建方面,利用YX群體構(gòu)建了含830個SSR位點、覆蓋1386.19cM的遺傳圖譜,標(biāo)記間平均距離為1.67cM。在XZ群體構(gòu)建了含817個SSR位點、覆蓋1756.48cM的遺傳圖譜,標(biāo)記間平均距離為2.15cM。3.在株高QTL定位方面,YX群體共檢測到38個QTL,表型貢獻率范圍為3.99%～26.27%,其中有7個主效QTL,8個重復(fù)QTL;XZ群體共檢測到10個株高QTL,表型貢獻率范圍為6.41%～12.03%,其中有3個主效QTL。在A09連鎖群,YX群體的一致性QTL cqPHA09.d和XZ群體的qPHA9.1a含有相同的緊密連鎖標(biāo)記Ad09A3779和AGGS2438,是多群體多環(huán)境的穩(wěn)定QTL。4.在出仁率QTL定位方面,YX群體共檢測到66個出仁率QTL,表型貢獻率范圍為3.09%～17.44%,其中有16個主效QTL,14個重復(fù)QTL。XZ群體共檢測到17個出仁率QTL,表型貢獻率范圍為4.99%～23.71%,其中有7個主效QTL,3個重復(fù)QTL。在A09連鎖群,YX群體的一致性出仁率QTL cqSPA09.a與XZ群體的出仁率QTL qSPA09.3a是多群體多環(huán)境穩(wěn)定的出仁率QTL。在B10連鎖群,YX群體的環(huán)境重復(fù)出仁率QTL qSPB10.2b和qSPB10.3c,與XZ群體部分效應(yīng)來自株高的出仁率QTL qSPB10.3b是多群體多環(huán)境穩(wěn)定的出仁率QTL。5.在株高和出仁率QTL共定位方面,YX群體A09連鎖群的一致性株高QTL cqPHA09.a與主效出仁率QTL cqSPA09.a(PVE值12.95%和17.44%)共定位。XZ群體A09連鎖群的主效株高QTL qPHA09.3a(PVE值10.63%)和出仁率QTL qSPA09.3a(PVE值4.99%)共定位。這些共定位的QTL效應(yīng)相反,表明A09染色體含有控制花生株高和出仁率性狀的多效基因或緊密連鎖的基因。6.SSR標(biāo)記Ad09A3779和AGGS2438與YX群體一致性QTL cqPHA09.d和XZ群體qPHA9.1a緊密連鎖,將它們比對到A09基因組的3.4Mb物理區(qū)間,含有161個候選基因,其中150個基因具有功能注釋,11個基因功能未知。有50個基因在栽培種花生中按照表達模式被劃分為兩個類群,一類基因主要在發(fā)育的莢果和種子中以及營養(yǎng)枝和生殖枝的頂端表達,另一類基因主要在苗期的根、瘤、葉片、主莖和側(cè)枝表達,表明該標(biāo)記區(qū)間內(nèi)存在控制株高、莢果出仁率的基因。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S565.2
【部分圖文】：

圖 2.2 利用 YX 群體構(gòu)建的遺傳圖譜與整合圖譜標(biāo)記間線性比較Fig 2.2 Comparison of marker collinear in the integrated and the YX linkage maps利用卡方檢驗對 YX 群體構(gòu)建的遺傳圖譜上 830 個 SSR 標(biāo)記位點進行偏分離分析。在 0.05 水平下，所有 20 個連鎖群均存在偏分離標(biāo)記，共有 402 個，占 48.43%。在 0.01 水平下，除 A04、A10、B06 和 B07 外，其余連鎖群均存在偏分離標(biāo)記，共有 291 個，占 35.06%（表 2.2）。在偏分離標(biāo)記中，0.05 水平偏向母本的標(biāo)記 273個，占 67.91%，偏向父本的標(biāo)記 50 個，占 12.44%，偏向雜合的標(biāo)記 79 個，占 19.65%。0.01 水平偏向母本的標(biāo)記 211 個，占 72.51%，偏向父本的標(biāo)記 33 個，占 11.34%，偏向雜合的標(biāo)記 47 個，占 16.15%（表 2.3）。偏分離標(biāo)記分析結(jié)果表明，在以 YX群體構(gòu)建的遺傳圖譜中，偏分離標(biāo)記有顯著偏向父本，也有顯著偏向母本的，但偏向母本的標(biāo)記數(shù)量較多。根據(jù)偏分離標(biāo)記位點在遺傳圖譜上的分布特征，可將之分為孤立分布和成簇分布兩種類型。如存在 3 個及以上緊密連鎖的偏分離標(biāo)記，其所分布的染色體區(qū)段則為偏分離熱點區(qū)域（SDR）。在 0.05 水平下，有 37 個 SDR 分

圖 2.4 利用 XZ 群體構(gòu)建的遺傳圖譜與整合圖譜標(biāo)記間線性比較Fig 2.4 Comparison of marker collinear in the integrated and the XZ linkage mapsA1（XZ） A1(YX) A2(YX) A2（XZ） A3（XZ） A3(YX) A4(YX) A4（XZ） A5（XZ） A5(YX) A6(YX) A6（XZ） A7（XZ） A7(YX) A8(YX) A8（XZ） A9（XZ） A9(YX) A10(YX) A10（XZ）0102030405060708090100110120130B1（XZ） B1(YX) B2(YX) B2（XZ） B3（XZ） B3(YX) B4(YX) B4（XZ） B5（XZ） B5(YX) B6(YX) B6（XZ） B7（XZ） B7(YX) B8(YX) B8（XZ） B9（XZ） B9(YX) B10(YX) B10（XZ）0102030405060708090100110120130圖 2.5 基于 YX 和 XZ 群體構(gòu)建的遺傳圖譜線性比較Fig 2.5 Comparison of marker collinear in the YX and the XZ linkage maps

圖 3.1 YX RIL 群體株高和出仁率頻次分布Fig 3.1 Frequency distribution of plant height and shelling percentage traits of YX RILpopulation3.2 親本及 XZ 群體相關(guān)性狀分析通過 2014 年、2015 年和 2016 年連續(xù) 3 個環(huán)境的表型值觀察，XZ 群體父本中花 6 號的株高在 31.63~42.38cm 之間，出仁率在 77.68%~78.01%之間，母本徐花 13的株高在 32.64~35.83cm 之間，出仁率在 76.04%~77.51%之間，在各個環(huán)境下兩親本的株高、出仁率表型較穩(wěn)定，親本間的株高、出仁率表型均差異不大（表 3.4）。表 3.4 XZ 群體雙親株高和出仁率表型差異Table 3.4 Differences of plant height and shelling percentage between the two parents of XZpopulation親本Parent徐花 13Xuhua 13中花 6 號Zhonghua 6出仁率（%）

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李前波;楊春燕;黃莉;任小平;王后苗;陳玉寧;周小靜;姜慧芳;雷永;晏立英;廖伯壽;;花生遺傳圖譜構(gòu)建及黃曲霉抗性相關(guān)QTL[J];中國油料作物學(xué)報;2015年05期

2 江建華;王嵩;汪清;倪皖莉;;花生4個主要農(nóng)藝性狀的遺傳分析[J];花生學(xué)報;2015年03期

3 成良強;唐梅;任小平;黃莉;陳偉剛;李振動;周小靜;陳玉寧;廖伯壽;姜慧芳;;栽培種花生遺傳圖譜的構(gòu)建及主莖高和總分枝數(shù)QTL分析[J];作物學(xué)報;2015年06期

4 楊秀麗;寧東賢;武銀玉;劉靜;;花生種質(zhì)資源主要數(shù)量性狀的遺傳多樣性和相關(guān)性分析[J];中國農(nóng)學(xué)通報;2015年09期

5 陳雷;范小玉;李可;吳繼華;;花生品系主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及聚類分析[J];花生學(xué)報;2015年01期

6 劉華;張新友;韓鎖義;嚴(yán)玫;徐靜;董文召;孫子淇;;花生主莖高、側(cè)枝長的遺傳分析及QTL檢測[J];中國油料作物學(xué)報;2013年05期

7 鄭國棟;黃金堂;陳海玲;;花生產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J];安徽農(nóng)學(xué)通報;2013年16期

8 張新友;韓鎖義;徐靜;嚴(yán)玫;劉華;湯豐收;董文召;黃冰艷;;花生主要品質(zhì)性狀的QTLs定位分析[J];中國油料作物學(xué)報;2012年03期

9 藍新隆;唐兆秀;徐日榮;;福建花生產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J];江西農(nóng)業(yè)學(xué)報;2011年08期

10 彭文舫;姜慧芳;任小平;呂建偉;趙新燕;黃莉;;花生AFLP遺傳圖譜構(gòu)建及青枯病抗性QTL分析[J];華北農(nóng)學(xué)報;2010年06期

本文編號：2810515