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甘蓝型油菜抗裂角性状的鉴定、遗传分析及QTL定位

【摘要】: 提高油菜角果的抗裂角性是推广油菜机械化收割的重要保障。油菜品种中存在广泛的抗裂角性变异,为筛选和培育适合机械化生产的油菜品种,本研究分别以改进后的随机碰撞法和拉裂法对部分甘蓝型和芥菜型油菜品种(系)进行了裂角性抗性鉴定,并对一个高抗裂角的甘蓝型油菜品系R1-1与易裂角的品系R2的杂交和回交后代进行了抗裂角性遗传分析,采用SRAP与SSR两种分子标记构建遗传连锁图谱,对两品系杂交的F2代群体进行了QTL定位,主要结果如下: 1.采用改进后的随机碰撞法和拉裂法进行裂角性抗性鉴定,两种方法鉴定结果较为一致,芥菜型油菜的抗裂角性比甘蓝型油菜好,但不同材料间的差异也很明显。甘蓝型油菜品种(系)的抗裂角性存在着广泛的变异,改进后的随机碰撞法和拉裂法都为实用的测定裂角性的简易方法,实验仪器简单,且精确,一致性好,一般的实验室都能够使用。随机碰撞法全为仪器操作,人为误差较小,重复性很好,但花费的时间较长,比较适合于测定数量较少的材料。拉裂法是一种可以直接测定油菜角果破损力的方法,消耗时间较少,实验材料较多时,使用此法比较理想。 2.通过对骨干育种材料和甘蓝型油菜品系进行鉴定,筛选到一些抗裂角性较好的材料,得到了一个高抗裂角的甘蓝型油菜品系R1-1;同时筛选得到了两个抗裂角性强的Nsa细胞质雄性不育系的恢复材料:恢1和恢2。 3.以改进后的随机碰撞法对2008年参加湖北省油菜品种区试和全国油菜品种区试的50份甘蓝型油菜品系的抗裂角性进行了鉴定,得到的抗裂角指数变异范围在0.470-0.020之间,将抗裂角指数范围分为0.4、0.3-0.4、0.2-0.3、0.1-0.2及0.1五个区域,所有材料在这五个区域的分布频数分别为5、5、10、17和13个,表明我国油菜新品系的抗裂角性存在较大的差异,对抗裂角指数较高的10个品系的产量和品质性状进一步分析后,筛选出了2个适合机械化收获的甘蓝型油菜新品种三北98、中油112。 4.应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法研究了抗裂角材料R1-1与易裂角材料R2组合的P1,P2,F1,BC1,RBC1,F2等6个世代角果的抗裂角力值。结果表明:抗裂角性状是属于2对加性—显性一上位性主基因+加性一显性一上位性多基因遗传模型,2对主基因的加性效应与显性效应相当,2对主基因间存在着基因互作效应。主基因控制性状的遗传率在BC1中为50%,RBC1中为49.96%,F2中为49.45%。多基因控制性状的遗传率在RBC1与F2中分别为48.29%与25.27%,环境变异在F2代中占表型变异的25.28%。 5.采用SRAP与SSR两种分子标记构建了一个含61个标记,总长约1013.9 cM,共19个连锁群的遗传连锁图谱。利用WinQTLCart2.5软件采用复合区间作图法对抗裂角性状进行了QTL分析。结果检测到7个与抗裂角性状相关的QTL,7个QTLs分别定位在连锁图谱的5个连锁群LG1、LG6、LG9、LG13、LG16上,其中有两个QTLs有较大的贡献率,可解释的表型变异为55.12%和22.1%。

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