【摘要】：番茄(Solanum lycopersicum)果實(shí)重量和形狀是重要的商品品質(zhì)性狀,也是番茄育種的重要目標(biāo)性狀。番茄果實(shí)重量和形狀都與果實(shí)心室數(shù)量有關(guān)。在馴化過程中,番茄果實(shí)心室數(shù)量發(fā)生了顯著的變化,因而成為番茄馴化綜合特征性狀(domestication syndrome traits)之一。因此,研究番茄果實(shí)心室數(shù)量形成的遺傳基礎(chǔ),將有助于闡明番茄馴化和果實(shí)發(fā)育的分子機(jī)制,同時(shí)為育種提供理論依據(jù),具有重要的科學(xué)意義和育種應(yīng)用價(jià)值。本研究以T909(多心室)分別與Heinz1706(少心室)和LA1589(少心室)雜交構(gòu)建的F2和BC1S1群體為研究對象,利用QTL-seq和傳統(tǒng)QTL定位技術(shù)定位番茄果實(shí)心室數(shù)量主效QTLs,并利用交換單株后代鑒定試驗(yàn)對主效QTL lcn2.2(locule number 2.2)進(jìn)行了精細(xì)定位。本研究還利用番茄參考基因組、醋栗番茄LA1589、番那利番茄LA0716以及多份番茄重測序的結(jié)果,開發(fā)出了一套InDel分子標(biāo)記,并利用24份常用的番茄材料進(jìn)行驗(yàn)證。獲得的主要結(jié)果如下:1.開發(fā)了1651個(gè)InDel分子標(biāo)記。通過比對番茄Heinz1706、LA1589、LA0716及其它已經(jīng)重測序番茄的基因組序列,找出InDel,利用軟件Primer3設(shè)計(jì)引物,以24份常用番茄材料的基因組DNA為模板進(jìn)行PCR,然后進(jìn)行3%瓊脂糖凝膠電泳檢測,共篩選出1651個(gè)InDel分子標(biāo)記。這些InDel分子標(biāo)記在1至12號(hào)染色體上的數(shù)量依次為:85、233、150、136、78、213、120、132、133、125、104和142個(gè)。這些標(biāo)記中,在8個(gè)野生番茄材料中具有多態(tài)性的標(biāo)記有1317個(gè),占79.8%;在14個(gè)普通番茄材料中具有多態(tài)性的標(biāo)記有912個(gè),占55.2%;在野生番茄材料和普通番茄材料之間具有多態(tài)性的標(biāo)記有1638個(gè),占99.2%。與已報(bào)道的番茄InDel分子標(biāo)記相比,該套InDel標(biāo)記具有以下3個(gè)特點(diǎn):經(jīng)過了24份常用的涵蓋10個(gè)種(species)的番茄材料驗(yàn)證,可參考性比較大;使用方便,可用3%瓊脂糖凝膠電泳檢測;栽培番茄中多態(tài)性比較高。這些特點(diǎn)將有助于其應(yīng)用于番茄遺傳育種。2.在普通番茄材料T909中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)果實(shí)心室數(shù)量主效QTL lcn2.2。從F2群體220株中,選取果實(shí)心室最多和最少的各20株,將其基因組DNA等量混合,組成兩個(gè)混池,與兩個(gè)親本分別進(jìn)行重測序。利用QTL-seq分析,在2號(hào)染色體末端發(fā)現(xiàn)存在控制果實(shí)心室數(shù)量的主效QTL。利用2號(hào)染色體上的InDel分子標(biāo)記對BC1S1群體402株進(jìn)行基因型分析,結(jié)合傳統(tǒng)QTL定位分析,在2號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)控制果實(shí)心室數(shù)量的主效QTL:lc和lcn2.2。其中,lcn2.2位于2號(hào)染色體上58.7 52.9 Mb區(qū)域內(nèi),其遺傳貢獻(xiàn)率(R2值)為0.238。3.將lcn2.2精細(xì)定位到345 kb的區(qū)域,該區(qū)域編碼41個(gè)基因。利用從BC1和BC1S1群體中篩選到的交換位點(diǎn)在2號(hào)染色體上58.7 52.9 Mb區(qū)域內(nèi)的交換單株,進(jìn)行后代鑒定,將lcn2.2精細(xì)定位到分子標(biāo)記C02M51897和C02M52241之間約345 kb的區(qū)域內(nèi),物理位置為SL2.50ch02:51,897,315-52,241,826。根據(jù)番茄參考基因組基因注釋ITAG 2.40版本,該區(qū)域編碼41個(gè)基因。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S641.2
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本文編號(hào)：2571181