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甘蓝型油菜A7-千粒重主效QTL的精细定位

作　者: 刘玉霞
导　师: 赵坚义
学　校: 浙江师范大学
专　业: 植物学
关键词: 甘蓝型油菜 近等基因系 精细定位 千粒重
分类号: S565.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
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内容摘要


本课题组借助分子标记和QTL作图等生物学技术在9个环境中利用282个DH群体对甘蓝型油菜的19对染色体进行了千粒重的初定位,其中有7个环境都一致地在第7号染色体(A7)上相同的区域检测到一个效应值较大的QTL,这个QTL的LOD值范围大致在3.35到16.75之间,其遗传变异的贡献率达到4.90%～17.90%,加性效应在0.071-0.205之间,平均加性效应为0.148g；其QTL的标记区间在EST12a到ZAAS864之间,遗传距离有40.3cM。A7-千粒重QTL的初定位结果,为后续的精细定位和图位克隆打下了良好的基础。本研究在此基础上进行,通过对A7-目标QTL区间标记辅助选育,发展含供体目标基因组片段的近等基因系BC3F1/BC3F2和BC4F1/BC4F2世代,分别利用1138株BC3F1和594株BC4F1单株群体进行标记基因型分析,并用其相应单株以及自交后代株系(BC3F2和BC4F2)群体进行两重复的田间试验和千粒重表型测定。并借助白菜基因组第7连锁群的序列信息以及与拟南芥基因序列进行同源比对针对A7-千粒重QTL区间发展位置特异性标记。从而对A7-千粒重QTL进行确认和精细定位,主要结果如下：1.A7-目标QTL区间标记加密根据甘蓝型油菜A7-千粒重QTL的初定位结果,借助白菜A7连锁群基因组序列信息针对甘蓝型油菜A7-千粒重主效QTL区域发展了位置特异性标记上百个,其中定位上了44个。标记从原来的19个增加到现在的63个,并使其标记间平均距离由2.12cM减小到0.60cM。2.A7-目标QTL的确认利用1138株BC3F1世代的单株基因型和相应的自交后代BC3F2株系表现型对甘蓝型油菜A7-千粒重QTL进行确认和缩小区间。通过关联分析以及近等替换系间的比对分析,发现在A7-千粒重QTL区间内大粒和小粒等位基因间确实存在显著的差异(P=0.001),其均值差为0.190g；QTL区间由初定位的40.3cM缩小到9.0cM,位于ESPSC2和ZAAS864之间。3.A7-目标QTL的精细定位利用594株BC4F1世代的单株和BC4F2株系对甘蓝型油菜A7-千粒重主效QTL进行精细定位。通过BC4F1世代单株基因型和BC4F2株系表型的关联分析以及其近等基因系间的比对分析之后,将A7-千粒重QTL区间进一步缩小到了sr0282R和ZAAS864两标记之间,其遗传距离为6.9cM。6.9cM的目标区域内含纯合大粒等位基因(Sollux)片段的株系对千粒重的贡献相对于含纯合小粒等位基因(Gaoyou)片段的株系平均要高0.231g,差异达到极显著(P=0.009),说明A7上控制油菜千粒重的QTL很可能就位于这个6.9cM的QTL区间内。但是目前这个QTL区间的遗传距离还比较大,所以需要进一步加密区间标记以及培育更高世代的回交群体,才能进一步地缩小目标区间的遗传距离。本结果表明在A7-千粒重QTL目标区间内,当中国品种’Gaoyou"中控制小粒等位基因被欧洲品种’Sollux"中控制大粒等位基因纯合替代时,可显著提高千粒重约0.231g,所以有必要对A7-目标区间作更进一步的精细定位和图位克隆控制该QTL的关键基因。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
缩写词  11-12
1 引言  12-15
  1.1 本研究的意义  12-13
  1.2 本研究的目的  13-14
  1.3 本研究的内容  14-15
2 文献综述  15-27
  2.1 分子标记概述  15-19
    2.1.1 分子标记的发展  15-16
    2.1.2 基于PCR技术的分子标记  16-18
    2.1.3 分子标记技术在作物遗传育种中的应用  18-19
  2.2 QTL精细定位概述  19-27
    2.2.1 数量性状概述  19-21
    2.2.2 油菜数量性状研究现状  21-22
    2.2.3 根据QTL定位结果来进行的MAS育种  22-23
    2.2.4 QTL精细定位策略  23-24
    2.2.5 QTL精细定位群体  24
    2.2.6 油菜千粒重QTL定位研究进展  24-27
3 材料和方法  27-34
  3.1 研究材料  27-28
  3.2 研究方法  28-34
    3.2.1 田间试验方法  28
    3.2.2 DNA的提取  28-29
    3.2.3 PCR扩增  29-31
    3.2.4 电泳及显色  31-32
    3.2.5 标记基因型记载  32-33
    3.2.6 统计分析  33
    3.2.7 A7连锁群分子标记发展及加密  33-34
4 研究结果  34-58
  4.1 甘蓝型油菜A7-千粒重QTL区间标记发展及加密  34-38
  4.2 利用BC_3F_1/BC_3F_2世代对A7-千粒重QTL的确认  38-46
    4.2.1 BC_3F_1单株的基因型分布  38-39
    4.2.2 BC_3F_1/BC_3F_2世代的单株/自交后代株系表现型分布  39
    4.2.3 BC_3F_1/BC_3F_2世代基因型和表现型的关联分析  39-45
    4.2.4 BC_3F_1基因型/BC_3F_2表现型近等替换系间比对分析  45-46
  4.3 利用BC_4F_1/BC_4F_2世代对A7-千粒重QTL的精细定位  46-56
    4.3.1 BC_4F_1单株基因型分布  46-47
    4.3.2 BC_4_F1/BC_4F_2世代单株和株系的表型性状统计  47-49
    4.3.3 BC_4F_1标记基因型/BC_4F_2性状表现型间的关联分析  49-55
    4.3.4 BC_4F_1基因型/BC_4F_2表型近等替换系间比对分析  55-56
  4.4 A7-千粒重主效QTL的确认和精细定位总结  56-58
5 讨论  58-63
  5.1 STS和SSCP法的检测效率  58-60
  5.2 方差分析法在QTL定位中的应用  60
  5.3 甘蓝型油菜A7-千粒重QTL的精细定位  60-63
参考文献  63-71
附录A  71-72
攻读学位期间取得的研究成果  72-73
致谢  73-74

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 油菜籽（芸薹）
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