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甘蓝型油菜角果长度性状的遗传及QTL定位

【摘要】: 油菜是我国最重要的油料作物,是食用植物油和优质蛋白的重要来源。据统计,我国菜籽油消费量约占食用植物油消费量的35%,菜籽饼粕消费量约占植物饼粕消费量的25%。油菜角果既是重要的储存器官,又是重要的光合器官,它具有“库”和“源”的双重作用。一些研究表明,通过培育长角果品种可以提高油菜产量潜力。由于油菜的角果长度性状是由多基因控制的数量性状,表现为连续变异,受环境的影响较大,不能依照质量性状的处理方法将单个基因的效应区分开。近年来,数量遗传学和现代生物技术的发展为作物遗产育种赋予了新的活力,借助DNA分子标记和QTL定位,能够将复杂的数量性状剖分为若干离散的孟德尔因子所决定的组分,进而确定其在染色体上的位置及其与其它基因的关系。 本研究以甘蓝型油菜长角果材料229836和短角果材料23P146-3为试验材料,杂交得到F_1,F_2世代,对角果长度性状进行了遗传研究;应用微卫星(SSR)分子标记构建遗传连锁图,以F_2为分析群体,对角果长、果身长、果喙长等性状进行了初步的QTL定位。其主要结果如下: 1、方差分析表明,长角果亲本229836和短角果亲本23P146-3在角果长、果身长、果喙长性状上均存在极显著差异。 2、正反交F_1在角果长、果身长、果喙长三个性状上表现均十分接近,在统计上没有显著差异,表明在本组合中,角果长、果身长、果喙长3个性状受核基因控制,不存在母性遗传。 3、估算角果长、果身长、果喙长性状的广义遗传力,分别为84.07%,81.67%和85.46%。 4、在F_2群体中,角果长、果身长、果喙长这三个性状,均呈连续正态分布,显示均为多基因控制的数量性状。 5、采用SSR标记分析F_2群体186个单株的基因型,利用JionMap 3.0软件,得到一张包含19个连锁群,233个标记位点的甘蓝型油菜遗传图谱。图谱总长度为1440.4cM,平均间距为6.2cM。不同连锁群上标记数介于2-38之间,连锁群长度变动在12.3 cM-181.5 cM之间。 6、用WinQTLCart2.5复合区间作图法对角果长、果身长、果喙长3个性状进行扫描,共有12个QTL。分别定位在19个连锁群中的4个连锁群上,这些QTL的遗传效应值介于5.51%-19.74%。控制角果长和果身长的均为5个,果喙长的为2个。QTL的总效应分别可解释相应性状变异的16.08%-50.05%。

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