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(jī)制對(duì)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(jī)制仍不清楚。本研究分別以“遠(yuǎn)雜9102×徐州68-4”(YX)、“徐花13×中花6號(hào)”(XZ)兩個(gè)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(gè)群體的遺傳連鎖圖譜,開(kāi)展多年多點(diǎn)株高和出仁率性狀的鑒定評(píng)價(jià)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(jìn)行基因組比對(duì),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(gè)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(gè)RIL群體在各個(gè)環(huán)境的株高和出仁率表型均呈顯著負(fù)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(gè)SSR位點(diǎn)、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(gè)SSR位點(diǎn)、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(cè)到38個(gè)QTL,表型貢獻(xiàn)率范圍為3.99%～26.27%,其中有7個(gè)主效QTL,8個(gè)重復(fù)QTL;XZ群體共檢測(cè)到10個(gè)株高QTL,表型貢獻(xiàn)率范圍為6.41%～12.03%,其中有3個(gè)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(cè)到66個(gè)出仁率QTL,表型貢獻(xiàn)率范圍為3.09%～17.44%,其中有16個(gè)主效QTL,14個(gè)重復(fù)QTL。XZ群體共檢測(cè)到17個(gè)出仁率QTL,表型貢獻(xiàn)率范圍為4.99%～23.71%,其中有7個(gè)主效QTL,3個(gè)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(lái)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(duì)到A09基因組的3.4Mb物理區(qū)間,含有161個(gè)候選基因,其中150個(gè)基因具有功能注釋,11個(gè)基因功能未知。有50個(gè)基因在栽培種花生中按照表達(dá)模式被劃分為兩個(gè)類群,一類基因主要在發(fā)育的莢果和種子中以及營(yíng)養(yǎng)枝和生殖枝的頂端表達(dá),另一類基因主要在苗期的根、瘤、葉片、主莖和側(cè)枝表達(dá),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(jí)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(yàn)對(duì) YX 群體構(gòu)建的遺傳圖譜上 830 個(gè) SSR 標(biāo)記位點(diǎn)進(jìn)行偏分離分析。在 0.05 水平下，所有 20 個(gè)連鎖群均存在偏分離標(biāo)記，共有 402 個(gè)，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(gè)，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(gè)，占 67.91%，偏向父本的標(biāo)記 50 個(gè)，占 12.44%，偏向雜合的標(biāo)記 79 個(gè)，占 19.65%。0.01 水平偏向母本的標(biāo)記 211 個(gè)，占 72.51%，偏向父本的標(biāo)記 33 個(gè)，占 11.34%，偏向雜合的標(biāo)記 47 個(gè)，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(diǎn)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(gè)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(diǎn)區(qū)域（SDR）。在 0.05 水平下，有 37 個(gè) 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(guò) 2014 年、2015 年和 2016 年連續(xù) 3 個(gè)環(huán)境的表型值觀察，XZ 群體父本中花 6 號(hào)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(gè)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(hào)Zhonghua 6出仁率（%）

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2810515