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高密度遗传图谱和数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)定位是基因组学和分子育种研究的有力工具。桉树是全球范围内广泛种植的阔叶树种。本研究致力于桉树遗传图谱构建和重要性状的QTL定位,作图树种为尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(E.tereticornis),作图标记包括多态性阵列技术(Diversity array technology,DAr T)以及基于表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)的简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR,也称微卫星)、插入/缺失(Insert-Deletion,In Del)、切割扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequence,CAPS)和单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP),QTL定位的性状包括树高、胸径、木材基本密度和纤维素含量。主要内容如下:(1)尾叶桉和细叶桉树高、胸径和木材密度的初步定位。对于树高(10、23、32、44和56月生)、胸径(23、32、44和56月生)和56月生木材密度,在课题组前期构建的基于DAr T标记的两树种遗传图谱上,共有31个和22个QTLs分别定位于尾叶桉的9个连锁群和细叶桉的4个连锁群。有12个区域影响多个性状,未重叠的独立QTL区域共有27个,其中15个在尾叶桉连锁群上、12个在细叶桉连锁群上。每个表型性状在图谱上都有1到4个QTLs,LOD范围从3.4到7.1。这些QTL解释了各自性状表型变异的8.3%到18.9%。生长和木材密度的QTL通常是相互独立的。对于56月生树高、胸径和木材密度,通过比较QTL的置信区间和巨桉(E.grandis)基因组序列,发现单个QTL有2–560个位置候选基因。(2)利用Gen Bank中的桉树EST序列新开发了144个EST-In Del标记。在作图亲本尾叶桉和细叶桉的扩增产物中,In Del的大小范围为2–44 bp,其中2 bp的数量最多、比例为37.3%。在跨种/亚属扩增中,扩增率从方格皮桉(E.tessellaris)的62.5%到巨桉的99.3%,平均扩增率为85.4%。共有121个(84.0%)EST-In Dels标记在12株无亲缘关系的巨桉中具有多态性,各位点等位片段数(Na)、观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态性信息量(PIC)分别为2–12(平均4.0)、0.0–1.0(平均0.278)、0.083–0.892(平均0.538)和0.077–0.841(平均0.465)。与巨桉基因组序列比对,143个(99.3%)EST-In Del标记有确定的物理位置。并且,共有81个EST-In Dels标记被整合到之前的尾叶桉和细叶桉遗传图谱上,这些标记的图谱位置与巨桉基因组的共线性和同线性较好。(3)利用Gen Bank中的EST序列,通过PCR产物重测序开发了2300余个EST-SNP标记,其中1536个SNP位点用于定制Golden Gate芯片。利用该芯片,进行了尾叶桉?细叶桉作图群体2亲本和896个子代的标记实验,以构建高密度、高分辨率的转录子连锁图谱和定位重要经济性状的QTLs。成功分型的SNP标记数量为1178个(76.7%),结合之前的EST-SSR、EST-CAPS和EST-In Del标记,构建了2亲本高密度、高分辨率的转录子连锁图谱。尾叶桉连锁图谱共有641个EST标记(包括559个EST-SNP标记),总图距为1377.1 c M,包含11个连锁群,各个连锁群的标记数量为29(连锁群Eu_LG7)–72个(Eu_LG3);连锁群长度为80.3(Eu_LG7)–161.8 c M(Eu_LG8),平均连锁群长度为125.1 c M;平均标记间距为2.2 c M,最大标记间距为连锁群Eu_LG7上的26.9 c M、最小为连锁群Eu_LG2上的0.04 c M。细叶桉连锁图谱共有699个EST标记(包括623个EST-SNP标记),总图距为1304.6 c M,包含11个连锁群,各个连锁群的标记数量为38(连锁群Et_LG9)–118(Et_LG6)个;连锁群长度为85.6(Et_LG9)–149.0 c M(Et_LG6),平均连锁群长度为118.6 c M;平均标记间距为2.1 c M,最大标记间距为Et_LG4上的27.4 c M、最小为Et_LG8上的0.03 c M。与巨桉基因组序列比对,构建的尾叶桉和细叶桉连锁图谱与之具有广泛的共线性和同线性。所有的连锁群均可对应巨桉的11个主要染色体骨架。尾叶桉图谱和细叶桉图谱分别覆盖了巨桉基因组(605.8 Mb)的93.2%和93.8%。(4)基于高密度、高分辨率的转录子连锁图谱的QTL定位。子代材料包括无性系(338个)和实生苗(558株)两类,数量性状包括93月生树高、胸径、木材基本密度和纤维素含量。在尾叶桉和细叶桉连锁图谱上共检测到影响无性系相关性状的10个QTLs,LOD值为3.4–8.4,解释的表型变异比例为3.4–11.5%。共检测到影响实生苗相关性状的15个QTLs,LOD值为3.5–7.6,解释的表型变异比例为3.7–7.6%。无性系和实生苗相关QTL位点没有重叠的,表明控制无性系与实生苗有关数量性状的主效基因位点可能不同。