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甘蓝型油菜株高和开花时间的QTL定位及黄籽性状的分子标记

【摘要】:油菜是全世界广泛种植的重要油料作物,油菜株高、开花时间及种皮颜色分别在油菜的抗倒伏、产量形成及品质育种方面具有重要作用。已往对这三个性状的研究结果还不能满足目前的育种需求,本研究利用一个新发现的甘蓝型油菜矮秆早开花特异材料,研究株高和开花期的遗传规律,并进行QTL定位;利用甘蓝型黄籽油菜和黑籽油菜的F_2群体,筛选与黄籽基因紧密连锁的分子标记;创建甘蓝型黄籽油菜的DH群体,为进一步深入开展黄籽性状的遗传和分子研究奠定基础。主要研究结果如下: 1.对矮秆早开花突变材料99CDAM和高秆晚开花材料2091杂交后代的遗传分析结果表明:99CDAM的矮秆性状受3对隐性基因控制,存在母体细胞质效应;早开花性状主要由单隐性基因控制;株高和开花时间之间存在显著正相关(r=0.2194)。 2.利用含145个F_(2:3)家系的分离群体,构建了一张包含199个AFLP标记和34个SSR标记的甘蓝型油菜遗传图谱,这些标记被分配到20个连锁群和4个二联体中,遗传图距总长为2094.6cM。 3.利用F_(2:3)家系对株高进行QTL定位,单标记分析法在第13连锁群(LG13)上检测到1个QTL,而区间作图法(IM)利复合区间作图法(CIM)均检测到了5个QTLs,贡献率分别在10.1-26.4%(IM)和11.3-28.6%(CIM)之间。 4.利用F_(2:3)家系对开花时间进行QTL定位,单标记分析法检测到2个QTLs,IM法和CIM法定位的结果相同,检测到4个QTLs,分别解释8.9-30.4%的表型变异。用F_2单株的表现型进行分析,3种方法均检测到1个共同的QTL(即ft13),IM法还在LG3上检测到1个贡献率为9.8%的QTL,CIM法还在LG6上检测到1个贡献率为9.5%的QTL。3种方法在两年内共检测到5个与开花时间有关的QTLs,其中ft13是用3种方法在两年内部检测到的QTL。 5.QTL定位的结果显示,LG13上既存在控制株高的主效OTLs,也存在控制开花时间的主效QTLs,两个QTL所在区间重叠。在LG6上也同时存在控制株高和开花时间的QTLs,但连锁不紧密。 6.以甘蓝型黄籽油菜和黑籽油菜的杂交种渝黄1号为试验材料,用F_2群体中的9株黑籽单株和12株黄籽单株的DNA分别构成黑籽集团和黄籽集团。通过BSA法,筛选了96个AFLP引物组合和173对SSR引物,鉴定出与显性黄籽基因连锁的1个AFLP标记E35M52_(180)和1个SSR标记P039_(230),它们位于与显性黄籽基因的两侧,与黄籽基因的遗传距离分别为5.0cM和2.5cM。此外还发现1个SSR标记P055_(210),与深色种皮有关。 7.用渝黄1号的F_1进行小孢子培养,其出胚率明显低于黑籽油菜。采用小孢子苗直接移栽大田技术,成活率达到89.0%。经染色体加倍后,最终获得含有127个DH系的黄籽油菜DH群体。

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