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甘蓝型油菜EST-SSRs的开发和千粒重及品质相关性状QTL定位

【摘要】: 从NCBI数据库下载64,566条甘蓝型油菜EST,用SSRPrimer搜索得到含SSR长度≥18bp的二核苷酸到五核苷酸重复的EST有1200条。用CAP3拼接这1200条EST序列得到130个contigs和821个singlets,共计951条序列。我们用这951条序列设计了995对引物,共含1020个SSR,包括0.3%单核苷酸重复,30.8%二核苷酸重复,55.9%三核苷酸重复,6.4%四核苷酸重复和6.6%五核苷酸重复。AG/TC(25.4%)和AAG/TTC(21.5%)出现的频率最高,它们是甘蓝型油菜EST-SSR中的优势重复基元。 利用995对EST-SSRs引物对6个甘蓝型油菜亲本(S1、S2、M201、M202、No.2127-17和ZY821)进行扩增,773(77.7%)对引物得到强且清晰的PCR产物,518(67.0%)对引物在至少2个亲本间存在差异,表现出多态性。(AG)_n重复基元和(AT-)丰富的三核苷酸重复基元多态性高,可作为甘蓝型油菜EST-SSR标记引物设计的首选基元。EST-SSRs的多态性随SSR长度的增加而提高。 951条甘蓝型油菜EST中有487条能与拟南芥基因组很好的匹配。150个甘蓝型油菜SSR可以在拟南芥序列中找到相对应的微卫星。甘蓝型油菜EST中SSR长度要比拟南芥基因组中的微卫星长度长。从甘蓝型油菜EST开发的SSRs是芸薹属和拟南芥比较作图很好的标记资源。 选取23对引物来扩增芸薹属和十字花科其它物种。研究表明EST-SSRs在十字花科间具有很好的通用性。不能在拟南芥中扩增的部分EST-SSRs在芸薹属中存在基因组特异性:BnEMS56只能在A基因组扩增,BnEMS22不能扩增B基因组,而BnEMS630不能扩增C基因组。这些标记可用于识别芸薹属的基因组。 以甘蓝型油菜大粒亲本S1和小粒亲本S2构建的186个F2单株为作图群体,利用213个标记共233个位点,构建了连锁图,该连锁图包含19个连锁群,图谱总长度为1440.4cM,平均间距为6.2cM。用WinQTLCart2.5复合区间作图法对7个与千粒重及品质相关性状进行扫描,共得到28个QTLs。控制千粒重的有4个QTLs,分布于N9和N11上,单个QTL位点解释表型变异在4.41~9.08%之间;与芥酸有关的2个QTLs分布于N8和N13上,单个QTL位点分别解释表型变异的50.28%和19.77%;与油酸有关的5个QTLs分布于LG5、N8、N11和N13上,单个QTL解释率为3.84%~46.81%;与亚油酸有关的5个QTLs分布于N2、N8、N13、N18和LG14上,单个QTL解释率为1.47%~38.12%;与总硫甙有关的4个QTLs分布于N8和N9上,单个QTL贡献率在5.48%~8.45%之间;与廿炭烯酸有关的2个QTLs分布于N8和N13,单个QTL位点分别解释表型变异的21.92%和18.11%。与棕榈酸有关的6个QTLs分布于LG5、N8和N13,单个QTL解释5.40%~20.37%的表型变异。品质相关性状的QTLs在N8和N13上成簇分布,对性状贡献率很大,都为主效QTLs,它们的性状间也表现极显著相关。条件QTL分析表明:一因多效是品质性状相关性的遗传基础。本研究中与主效QTLs连锁的标记可用于甘蓝型油菜千粒重和品质性状的分子标记辅助选择。

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