基于‘雨虹’ב交城5号’F1分离群体的枣主要花果性状QTL定位研究
枣（Ziziphus jujuba Mill.）是我国原产优势特色果树。枣胚败育现象严重,很难规模化获得杂种后代种质,致使杂交育种进展缓慢,分子标记辅助育种技术较其他果树相对落后。研究枣花和果实性状的遗传规律并进行QTL定位,对杂交亲本选配及枣分子辅助育种技术的开展具有重要的应用价值。本研究以‘雨虹’（JMS2,雄性不育）ב交城5号’杂交F1代分离群体为试材,对花大小、花粉及果实大小和果实营养品质等13个性状进行了调查测定,分析了各性状的遗传变异规律;基于前期构建的高密度分子遗传图谱开展各性状QTL定位研究;在杂交群体中筛选果实大小的极端值单株分别构建大果和小果混池,进行QTL-seq定位分析,将定位到的区间进行连锁分析,对果实大小性状进行QTL精细定位,为挖掘调控果实大小的关键基因奠定基础。取得的主要结果如下:1.杂交F1代花面积、花直径、蜜盘直径、花粉量、花粉活力等5个花相关性状出现广泛分离,变异系数范围8.88%～50.13%,花直径、花面积两性状表现趋中遗传,花粉量和花粉活力倾向父本遗传;F1代植株的花均有花粉,两年间花粉量和花粉活性性状均值高于中亲值,表现出明显的超亲遗传。5个花性状均呈现单峰正态或偏正态分布特征,均为多基因控制的数量性状,其中花直径、花面积和蜜盘直径三者存在紧密相关性,花粉量与花粉活性不存在显著相关性。单果重、果实纵径、果实横径、果形指数、可溶性糖、有机酸、可溶性固形物、维生素C含量等8果实性状亦出现广泛分离,变异系数范围9.09%～33.52%,果实大小趋低遗传,可溶性固形物表现趋高遗传,可溶性糖趋低遗传。8个果实性状均呈现单峰正态分布或偏正态分布特征,均为多基因控制的数量性状,其中单果重、果实纵径和果实横径存在紧密相关性,单果重与果形指数不存在显著相关性,可溶性糖与可溶性固形物存在显著的相关性。2.通过Map QTL 6.0软件的MQM作图法进行QTL定位,以LOD值≥3.0为阈值,共定位到54个QTL位点,其中花大小和花粉相关性状共34个QTL位点,果实大小和内在品质相关性状共20个QTL位点。以LOD值≥3.5为QTL效应的临界值,共找到24个主效QTL位点,其中花大小和花粉相关性状共19个主效QTL位点,果实大小和内在品质相关性状共5个主效QTL位点。花大小位点发现有10个性状重叠区间,果实大小间存在1个重叠区间。3.利用QTL-seq技术对果实大小进行定位,候选区间主要位于1、5和10号染色体,其中1号染色定位到的区间最多。基于QTL-seq技术定位结果分别在筛选的424个SNP和164个In Del中,提取ANNOVAR的注释结果,优先挑选了40个候选基因,在枣基因组上找到可注释的候选基因37个。根据NCBI网站对注释基因功能预测筛选出4个与果实大小生长发育相关的基因有LOC107428904、LOC107415626、LOC125420708、LOC107418290。4.综合QTL定位和QTL-seq技术两种方法,将调控果实大小的区间缩小在1号染色体的3个区间,区间位置分别是33.74～35.05 Mb、35.11～35.14 Mb、38.56～40.54 Mb,区间总长为3.33 Mb,包含基因244个。
- 作者：
- 潘依玲
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2023年
- 导师姓名：
- 刘孟军；闫芬芬
- 中图分类号：
- S665.1
- 关键词：
- 枣；遗传分析；花；果实大小；QTL；QTL-seq
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- 基金项目：
- 国家自然科学基金项目“枣高密度遗传图谱构建及果实大小、糖酸性状QTL精准定位研究”（项目编号:32060656）课题主持人:闫芬芬副教授（塔里木大学）