本文關(guān)鍵詞：利用高密度SNP圖譜定位甘藍(lán)型油菜含油量及角粒相關(guān)性狀QTL　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 甘藍(lán)型油菜 數(shù)量性狀位點 限制性酶切位點相關(guān)的測序(RAD) 角果相關(guān)性狀 含油量

【摘要】：甘藍(lán)型油菜是世界上最重要的油料作物。油菜不僅僅是食用植物油的重要來源,提供了大約40%的植物油供應(yīng),同時又是工業(yè)原料比如燃料和潤滑油等工業(yè)品的重要來源。含油量和角果相關(guān)性狀包括角果長、每角果粒數(shù)和千粒重是增加油菜油產(chǎn)量的重要育種目標(biāo)。然而這些重要的農(nóng)藝性狀多是由多基因控制且較易受到環(huán)境影響。到目前為止,我們對這些性狀的遺傳機理還知之甚少。為了更進(jìn)一步的研究這些性狀的遺傳機理,我們用含油量和角果長都存在顯著差異的親本“M201”和“352”構(gòu)建了包括192個單株的重組自交系(RIL)群體。我們在3個環(huán)境包括兩個半冬性環(huán)境和一個春性環(huán)境調(diào)查了這四個性狀的表型數(shù)據(jù)。并利用二代測序技術(shù)構(gòu)建了包含1526個標(biāo)記的高密度遺傳連鎖圖,并在三個環(huán)境中檢測到了37個一致性QTL。主要研究結(jié)果如下:本研究采用簡化基因組的測序方法對群體進(jìn)行測序,選用限制性內(nèi)切酶SacI和MseI對基因組進(jìn)行消化處理,然后連接到帶標(biāo)記的測序接頭上。選取400 450 bp的片段回收后加上測序接頭擴增后進(jìn)行雙端測序,測序的RIL群體共包含192個株系。測序完成后去掉低質(zhì)量的序列,192個株系共得到68,450,311高質(zhì)量的長度為90bp的雙端測序的序列,范圍從4萬到107萬,平均測得的序列數(shù)為36萬。最終獲得1812個多態(tài)性RAD tags,總共1700具有多態(tài)性的RAD標(biāo)記,包括了3765個SNP位點。使用了3種標(biāo)記包括SNP、SSR和InDel標(biāo)記來構(gòu)建遺傳連鎖圖。SNP標(biāo)記是用本研究測序數(shù)據(jù)開發(fā)得來。SSR標(biāo)記來源于本實驗室已經(jīng)發(fā)表的結(jié)果,并同時使用了本實驗室利用甘藍(lán)型油菜重測序數(shù)據(jù)開發(fā)的InDel標(biāo)記,選用的SNP,SSR和InDel標(biāo)記的數(shù)目分別為1700、211和595個,有多態(tài)的SSR和InDel標(biāo)記數(shù)目分別為126和104個,最終有107個InDel標(biāo)記,90個SSR標(biāo)記和1329個RAD標(biāo)記定位到了遺傳連鎖圖上,共包括19個連鎖群。此連鎖圖全長1610.4 cM,兩臨近位點的平均遺傳距離為1.06 cM。在遺傳圖譜中我們發(fā)現(xiàn),A2和C2連鎖群標(biāo)記數(shù)目異常,可能是親本染色體變異導(dǎo)致。將親本“352”的重測序序列比對到油菜基因組上發(fā)現(xiàn),在親本“352”中發(fā)生了有C2連鎖群到A2連鎖群的單方向的同源染色體交換。交換的結(jié)果導(dǎo)致某些染色體存在重復(fù)的染色體區(qū)域而相對應(yīng)的染色體區(qū)段缺失,同時增加了RIL群體的雜合率水平,也影響了群體的基因型分析。將遺傳定位到的甘藍(lán)型油菜基因組上的所有標(biāo)記序列比對到已經(jīng)發(fā)表的油菜基因組上可以看出,絕大部分連鎖群的共線性都很好,除了幾個連鎖群存在少量不一致的現(xiàn)象。分別在三個種植環(huán)境中調(diào)查了RIL群體的含油量、角果長、每角果粒數(shù)和千粒重的表型。調(diào)查的四個性狀都表現(xiàn)為連續(xù)分布且伴隨著超親表型,表明它們?yōu)槎嗷蚩刂频臄?shù)量性狀。對此四個性狀進(jìn)行雙向方差分析表明,基因型(G),環(huán)境因素(E)和基因型與環(huán)境的互作(GE)都對含油量、角果長、每角果粒數(shù)和千粒重有顯著的效應(yīng)。含油量、角果長、每角果粒數(shù)和千粒重的廣義遺傳率分別為78.8%,89.4%,78.5%和81.9%。同時結(jié)合群體的表型值和基因型,利用復(fù)合區(qū)間作圖法對3環(huán)境下的四個性狀進(jìn)行全基因組的QTL分析。四個性狀在三個環(huán)境中一共檢測到了54個QTL,經(jīng)整合后變?yōu)?7個一致性QTL。RIL群體在三個環(huán)境中共檢測到了18個QTL,這些含油量QTL解釋了4.7 12.8%的表型變異。RIL群體在三個環(huán)境中共檢測到了11個角果長QTL,這些角果長QTL解釋了4.2 9.5%的表型變異。在三個環(huán)境中共檢測到了13個每角果粒數(shù)QTL,這些每角果粒數(shù)QTL解釋了5.4 8.5%的表型變異。三個環(huán)境中共檢測到了12個千粒重QTL,這些千粒重QTL解釋了3.1 11.7%的表型變異。我們使用元分析的方法檢測并合并RIL群體不同性狀卻定位到同一染色體區(qū)域的一致性QTL。這里我們檢測到了7個unique QTL。本研究發(fā)現(xiàn)一個重要的含油量QTL(cqOCA10b),可以穩(wěn)定的在所有環(huán)境中表達(dá),并且可解釋約為10%的表型變異。本研究將A10上的含油量QTL置信區(qū)間內(nèi)的標(biāo)記比對到油菜基因組上,此含油量QTL cqOCA10b被定為到A10染色體上且可以在多個環(huán)境中被穩(wěn)定的檢測到。置信區(qū)間兩側(cè)的標(biāo)記M174和M782的遺傳距離為6 cM,定位到油菜基因組上的區(qū)間大小約為613.8 kb。
[Abstract]:鐢樿摑鍨嬫補鑿滄槸涓栫晫涓婃渶閲嶈鐨勬補鏂欎綔鐗，

本文編號：1363635