基于QTL-seq技术的甘蓝裂球时间QTL定位

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叶球成熟至开裂的时间(裂球时间)是影响甘蓝耐裂球性的重要因素。通过遗传分析,明确甘蓝裂球时间的遗传模式,并对裂球时间进行QTL定位,以期发掘候选基因,为解析裂球时间的遗传机理奠定基础,为选育甘蓝耐裂球新品种提供理论依据与基因资源。利用甘蓝早裂球高代自交系274(P1)与1个甘蓝晚裂球高代自交系279(P2)杂交构建F2遗传分离群体。对F2群体单株的叶球成熟时间以及叶球成熟后出现开裂的时间进行观察记录,分析裂球时间的遗传模式。选取F2群体中叶球成熟后早裂球及晚裂球各25个单株取样提取DNA,构建1个早裂球混池(E-pool)和1个晚裂球混池(L-pool),利用二代测序技术对P1、P2及两个子代混池进行基因组重测序。按照QTL-seq策略计算两个子代池的SNP-index及两池之间的△(SNP-index),通过△(SNP-index)的值来确定QTL位点。研究结果表明,F2群体的裂球时间呈现连续的表型变异,但并不符合正态分布,说明裂球时间为典型的数量性状遗传且可能受主效基因控制。利用QTL-seq技术检测得到1个位于C03染色体约46~51 Mb的候选区域。尽管,该区域的△(SNP-index)并不具备统计学显著性(P <0.05),但该区域处L-pool的平均SNP-index高于0.7,而E-pool的平均SNP-index小于0.3,而基因组其他区域的△(SNP-index)接近0,故推测该区域可能为1个甘蓝裂球时间相关候选QTL位点,将其命名为qHST1.1。基于甘蓝基因组注释信息,对qHST1.1区域内的候选基因进行初步分析发现,其中2个基因Bol016058和Bol029881在拟南芥中的同源基因At4g38770与At4g19120均参与细胞壁主要成分的合成与代谢途径,暗示其可能与甘蓝裂球时间有关。
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