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苹果果形性状遗传分析与QTL定位

作　者: 常源升
导　师: 许雪峰；韩振海；张新忠
学　校: 中国农业大学
专　业: 果树学
关键词: 单果重果实纵横径 SSR SNP QTL
分类号: S661.1
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

苹果果形与果实大小是苹果外观品质的重要指标之一,本试验以红玉×金冠杂交F1为试材,连续调查2008年和2009年果实纵径、横径和单果重的表型数据,对F1代果实纵径、横径进行遗传分析,并和单果重,果形指数进行相关性分析,随后用SSR和SNP图谱对果实纵径,横径,单果重,果形指数做了QTL分析,对遗传效应大的QTL区段预测了可能的候选基因。果实单果重、果实横径、果实纵径在2008年和2009年两年表型数据的次数分布图均呈单峰的正态分布,表明这三个性状是微效多基因控制的数量性状。果实纵径在2008年和2009年的广义遗传力分别为：91.1%和81.9%,果实横径在2008年和2009年的广义遗传力分别为93.2%和85.3%,说明2009年比2008年的环境效应大。将2008年和2009年共有的单株的果形和单果重数据做相关相分析,两年结果都表明,果实纵径和果实横径正相关(r>0.75)；果形指数与果实横径负相关(r-0.19；r=-0.17),与果实纵径正相关(r=0.48；r=0.42),且相关系数的绝对值纵径要比横径大,说明果形指数主要由果实纵径决定；果实大小与果实横径(r=0.87；r=0.89)、纵径均呈显著正相关(r=0.76；r=0.78),果实横径与果实大小的相关系数要比纵径与果实大小的相关系数大,表明果实大小主要取决于果实横径；果实大小与果形指数不相关(r=-0.033；r=-0.084)。分别用SSR(242个SSR标记)图谱和SNP(3476个SNP标记)图谱对2008年和2009年两年连续数据QTL分析,采用区间作图,SSR图谱在全基因组阈值LOD≥2.8下,果实大小、果实纵径、果实横径、果形指数共检测到19个QTLs,在SNP图谱全基因组阈值LOD≥3.5下,检测到16个QTLs。在单条染色体阈值条件下,SSR图谱中果实大小与果实纵径连锁的QTL有4个,与果实横径连锁的QTL有6个；果形指数与果实纵径连锁的QTL有2个,与果实横径连锁的QTL有1个。在全基因组阈值条件下SNP标记图谱中果实大小与横径重合QTL有1个；果形指数与果实纵径重合的QTL有1个；果实大小与果形指数不存在相关的QTLs。果实大小与果形指数不存在相关性,同时QTL也没有检测到二者重合或连锁的QTL,说明果实大小与果形指数属于不同的遗传基因控制。对遗传效应较大的QTLs(LOD>3.50)进行基因预测,最终得到与果实横径和单果重相关的基因3个,位于LG3上；果实纵径基因2个,位于LG7上；果形指数基因14个,位于LG11上。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 文献综述  9-19
  1.1 选题背景  9
  1.2 果树遗传特点  9-10
  1.3 苹果果实主要性状的遗传  10-12
    1.3.1 果形的遗传  10
    1.3.2 果实酸度的遗传  10
    1.3.3 单果重遗传  10-11
    1.3.4 果实纵横径的遗传  11
    1.3.5 矮化密植性状的遗传  11-12
  1.4 数量遗传研究的方法  12-13
  1.5 苹果分子标记遗传研究进展  13-15
    1.5.1 果皮颜色  13-14
    1.5.2 果实酸度  14
    1.5.3 黑星病  14
    1.5.4 白粉病  14
    1.5.5 果形指数  14-15
    1.5.6 矮化密植  15
  1.6 苹果遗传图谱研究进展  15-17
  1.7 苹果主要经济性状QTL研究进展  17
  1.8 本试验的立题依据和研究意义  17-19
2 材料与方法  19-24
  2.1 植物材料  19
  2.2 果形性状的F检验  19
  2.3 果形相关性状的相关性分析  19
  2.4 果形性状的遗传分析  19
  2.5 遗传图谱的构建  19-22
    2.5.1 改良的CTAB法提取DNA  19-20
    2.5.2 SSR反应的扩增  20
    2.5.3 聚丙烯酰胺变性凝胶电泳  20-21
    2.5.4 SSR图谱  21-22
    2.5.5 作图群体的RAD测序  22
    2.5.6 SNP检测  22
    2.5.7 SNP图谱  22
  2.6 QTL分析  22
  2.7 基于SNP的主基因连锁分析  22-23
  2.8 基因预测  23-24
3 试验结果与分析  24-45
  3.1 F1代群体果实纵径横径F检验  24
  3.2 苹果果实纵横径、果形指数及单果重的相关性分析  24-25
  3.3 苹果果实纵径、横径及单果重的遗传分析  25-27
  3.4 果形指数的主基因连锁分析  27-29
  3.5 QTL定位  29-38
    3.5.1 SSR图谱QTL定位  29-32
    3.5.2 SNP图谱QTL定位  32-38
  3.6 基因预测  38-45
4 讨论  45-50
  4.1 SSR图谱所得QTL与SNP图谱所得QTL比较  45
  4.2 果形指数QTL与主基因之间的关系  45-46
  4.3 本文QTL与已报道的QTL比较  46-49
  4.4 苹果果实大小与果形指数独立遗传  49-50
5 结论  50-51
参考文献  51-58
致谢  58-59
个人简历  59

苹果果形性状遗传分析与QTL定位

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