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西瓜遗传图谱的构建及其重要农艺性状的基因定位

【摘要】: 西瓜是一种世界性的园艺作物,作为世界上最大的生产国与消费国,西瓜产业在我国农村经济中占有重要地位。本研究利用可溶性固形物含量高、薄皮、感枯萎病的栽培西瓜自交系(Citrullus lanatus var.lanatus)97103和可溶性固形物含量低、皮厚、抗枯萎病的野生西瓜种质(Citrullus lanatus var.citroides)PI296341为亲本获得的RI群体为材料,分别构建了RAPD和SCAR、SSR和ISSR、AFLP分子遗传图谱。在图谱整合后,进行了西瓜几个重要农艺性状的基因定位。主要研究结果如下: (1) 建立了世界上第一份RI群体材料。该群体通过97103和PI296341为亲本杂交获得F_1代,然后通过单粒传的方式连续自交8代而获得。RI群体为西瓜饱和分子图谱的构建奠定了基础,目前已分别与美国几家西瓜研究实验室进行了资源共享。 (2) 从600条10bp的RAPD引物中筛选获得66条多态性引物,并从中挑选了5个RAPD引物,成功地进行了向SCAR引物的转化。以RAPD和SCAR多态性引物分析了在RI群体中的分离及连锁关系,构建了一个包括94个RAPD标记和5个SCAR标记的连锁遗传图谱,该图谱由14个连锁群组成,覆盖整个基因组总长度806.7cM,标记间平均图距为8.2cM。 (3) 建立了西瓜稳定的SSR反应体系和扩增程序。该体系包括1×PCR buffer、2.0mMMgCl_2、200μM dNTP、8~10pmol primer pairs、60ng模板DNA、1U TaqE。反应程序为:94℃预变性2min,然后在94℃变性1min、60℃退火45 sec、72℃延伸1min下循环40次,72℃保温5min后保存在4℃条件下。 (4) 利用从15条SSR和5条ISSR引物中筛选获得13条SSR和4条ISSR的多态性引物,构建了一个包括38个SSR和10个ISSR标记的连锁遗传图谱,该图谱由11个连锁群组成,覆盖总长度558.1cM,平均图距为11.9cM。 (5) 完善了西瓜银染AFLP体系和荧光AFLP体系。利用新构建的银染AFLP检测体系进行了选择性扩增引物的筛选,为将来进行更饱和的AFLP图谱构建奠定了技术基础。并利用从64个EcoRI/MseI引物组合中筛选出的11个多态性引物组合,进行荧光AFLP检测, 分析了西瓜 M群体中 MLP标记分离和连锁标记。构建了一个包括 160个 AFLP标记的 连锁遗传图谱。该图谱由 16个连锁群组成,覆盖基因组总长度 1551.3 cM,平均图距为 9丁 cM。 ⑤汇集田间数据及上述分子标idbR究结果,构建了一个包括86个RAPD标记、3个SCAR 标记、24个田R标记、10个ISSR标记和 79个AFLP标记以及 1个形态标记的西瓜连锁遗 —— 传图谱。该图谱由19个连锁群组成,覆盖基因组总长度1383.SCM,平均图距为6.scM。 其中,苦味基因与 AG AC;l2连锁,图距为 16.OCM。 门在此基础上,利用 WqThCatl.2软件,对 4个西瓜果实性状(可溶性固形物质含 量、果实硬度、单果重、种子千粒重)进行了分析。结果分别找到8、l、5、1个分别影 响上述性状的QTL。此外,首次对西瓜枯萎病抗性进行了Q几分析,获得8个影响枯萎 病抗性的 QTL。QTL定位图谱可直接应用于西瓜育种分子标记辅助选择(MAS)的研究, 也为开展西瓜果实性状改良分子标记辅助选择提供了理论依据。

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