QTL Mapping and Analysis of Agronomic Traits in a Recombinant Inbred Line (RIL) Population of Brassi

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingqinhui47
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芥菜型油菜(Brassica juncea,AABB,2n=36)属于芸薹属异源四倍体物种,可被用于调料、蔬菜等用途,而作为油料作物在那些半干旱地区被大面积种植。而在芥菜型油菜的育种历史上,更多的研究是通过提高产量来满足全球不断增长的需求。本研究通过对7H881和YufengZC来源的包含197个重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体的农艺性状进行调查,来研究它们的遗传基础。在2019到2020年,我们分别调查了该重组自交系群体及其亲本的农艺性状,并进行了QTL分析。相关研究内容如下:1.在2019及2020年,调查的农艺性状包括:株高(plant height,PH)、主花序长度(main stem length,MSL)、主花序角果数(siliques on main stem,SMS)、一次分支数目(primary branches,PB)、分支角度(branch angle,BA)、茎粗(stem perimeter,SP),现蕾时间(squaring time,ST),抽薹时间(bolting time,BT),开花时间(flowering time,FT),角果长度(silique length,SL),每角果粒数(seeds per silique,SdS)和千粒重(1000-seed weight,TSW)。在贵阳环境条件下,大约全部农艺性状表现出了较大的农艺性状变异及正态分布特性,适合进行QTL分析。此外,我们还对所调查农艺性状进行了描述性统计分析与相关性分析。2.共有1272个ILP(intron length polymorphism)引物用来筛选重组自交系群体的亲本7H881和YufengZC,共检测到304对多态性引物,在亲本间扩增出150 bp至1250 bp大小的条带。在以上304对多态性引物中,262对引物(86.2%)扩增出1条多态性条带,35对引物(11.5%)扩增出2条多态性条带,4对引物(1.3%)扩增出3条多态性条带,2对引物(0.6%)扩增出4条多态性条带,1对引物(0.3%)扩增出5条多态性条带。总之,304对多态性引物在RIL群体中扩增出359条多态性条带,并利用Joinmap 4.0软件创建了一张芥菜型油菜遗传图谱。新创建的遗传图谱包含18个连锁群(LG01-LG18),连锁群的总长度为1671.13 cM(centi Morgans);连锁群的长度在54.41 cM(LG16)与180.48 cM(LG08)之间,平均长度为92.84 cM;标记间距离在0.00 cM与37.39 cM之间,平均距离为5.50cM。3.利用MapQTL 6.0软件对调查的12个农艺性状进行了QTL分析,并有67个关于12个农艺性状的QTLs被检测到。全部性状及其QTL被分为4类,分别为:(1)在有关株型调控的QTL中,4个PH性状总共解析了69.76%的遗传变异,QTL的变异范围为5.58%到34.43%;4个PB性状总共解析了55.85%的遗传变异,QTL的变异范围为9.35%到24.64%;5个MSL性状总共解析了63.46%的遗传变异,QTL的变异范围为5.39%到24.53%;4个SP性状总共解析了22.24%的遗传变异,QTL的变异范围为4.73%到6.49%。(2)在有关角果相关的QTL中,3个BA性状总共解析了37.89%的遗传变异,QTL的变异范围为7.07%到16.06%;4个2019年检测到的SL性状总共解析了47.85%的遗传变异,QTL的变异范围为3.52%到32.12%;4个2020年检测到的SL性状总共解析了47.66%的遗传变异,QTL的变异范围为3.78%到34.06%;在2019及2020年中,有3个SL性状相关的QTL被重复检测到。(3)在开花相关的QTL中,4个ST性状总共解析了44.20%的遗传变异,QTL的变异范围为5.50%到15.30%;4个BT性状总共解析了41.06%的遗传变异,QTL的变异范围为5.40%到14.76%;7个FT性状总共解析了65.02%的遗传变异,QTL的变异范围为4.68%到17.28%;其中,有4个QTLs在以上三个开花相关的性状中被重复检测到。(4)在种子相关的QTL中,5个2019年检测到的SdS性状总共解析了33.91%的遗传变异,QTL的变异范围为3.30%到16.50%;5个2020年检测到的SdS性状总共解析了35.31%的遗传变异,QTL的变异范围为3.87%到17.71%;5个2019年检测到的TSW性状总共解析了48.75%的遗传变异,QTL的变异范围为3.43%到27.02%;5个2020年检测到的TSW性状总共解析了49.12%的遗传变异,QTL的变异范围为6.93%到19.53%;在SdS和TSW中,分别有4个QTLs在两年中被重复检测到。本研究结果对于芥菜型油菜未来的精细定位、基因克隆与分子标记辅助育种具有参考价值
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