【摘 要】
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柑橘果实的果肉中含有丰富的类胡萝卜素,其组分和含量对柑橘果实的营养价值和商品价值具有非常重要的作用.作为多年生木本植物,且受到童期长、多胚性等的限制,柑橘的杂交群体构建和遗传分析起步较晚,目前多集中在抗病性、果实大小、糖酸、种子数等性状上,针对柑橘类胡萝卜素多样性尤其是柑橘果肉色泽的遗传机理分析很少.基于此,本研究拟在课题组多年前构建的红橘x枳壳杂交群体的基础上,利用该群体对果肉色泽和类胡萝卜素代
【机 构】
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华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室,武汉430070
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柑橘果实的果肉中含有丰富的类胡萝卜素,其组分和含量对柑橘果实的营养价值和商品价值具有非常重要的作用.作为多年生木本植物,且受到童期长、多胚性等的限制,柑橘的杂交群体构建和遗传分析起步较晚,目前多集中在抗病性、果实大小、糖酸、种子数等性状上,针对柑橘类胡萝卜素多样性尤其是柑橘果肉色泽的遗传机理分析很少.基于此,本研究拟在课题组多年前构建的红橘x枳壳杂交群体的基础上,利用该群体对果肉色泽和类胡萝卜素代谢进行遗传分析和QTL定位,以期挖掘控制果肉颜色的关键遗传位点,并从分子遗传学的角度解析柑橘类胡萝卜素的多样性机制.2014、2015年连续两年对红橘×枳壳杂交群体成熟果实进行果肉色差值测定,使用Konica Minolta CM-5色差仪对果肉选择3个点进行色差值测定(避免测量区域为囊衣);取2015年红橘×枳壳杂交群体(结果株数为79株)的果肉,进行类胡萝卜素提取并使用Waters1525型高效液相色谱仪进行类胡萝卜素组成和含量测定;使用MapQTL6软件对两年色差值以及各类胡萝卜素结合遗传图谱进行QTL分析.通过对两个亲本及其杂交群体子代果肉进行HPLC分析,在红橘母本中检测到14种类胡萝卜素,枳壳父本中检测到13种,而79份结果子代的果肉中均可检测到14种.通过分析色差值与总类胡萝卜素的相关性,发现总类胡萝卜素含量与果肉红色显著正相关.对14种类胡萝卜素与色差值进行相关分析,发现其中12种类胡萝卜素含量与果肉色泽呈显著正相关,但八氢番茄红素和六氢番茄红素对果肉颜色贡献率为负值,即八氢番茄红素和六氢番茄红素占总类胡萝卜素含量越多,果肉颜色越浅.对总类胡萝卜素和14种类胡萝卜素以及2014年和2015年杂交子代果肉的色差值进行正态分析,发现均呈正态或偏正态分布,说明红橘x枳壳杂交群体果肉色泽、不同种类类胡萝卜素的含量均为数量性状,受多基因控制.结合高密度遗传图谱,对14种类胡萝卜素、总类胡萝卜素以及两年色差值进行遗传分析和QTL定位,发现6种类胡萝卜素在2号染色体的同一区域存在显著峰型,通过PT检验,取0.99置信度进一步缩小定位区间到3.57 Mb.对该区间进行基因功能注释分析,挖掘到一个与类胡萝卜素裂解途径相关的候选基因.其余8种类胡萝卜素、总类胡萝卜素以及两年色差值的定位区间存在互相重叠的现象,分别位于2、3、5、6、9号染色体上.本试验共鉴定出7个与柑橘果肉色泽相关的QTL位点,这些定位区间内包含与色泽相关的结构基因和转录因子,但具体控制果肉色泽的分子机制亟待进一步分析验证.
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