枇杷属植物分子遗传图谱的构建及遗传多样性研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dong33261
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中国是枇杷的起源中心,是世界枇杷生产第一大国,东亚和地中海沿岸是世界枇杷栽培两大较集中的产区,都蕴藏着丰富的枇杷品种资源,然而枇杷的遗传育种研究还较落后,研究基础比较薄弱。因此探索枇杷种质资源的遗传关系,深入研究不同来源枇杷的遗传特性、遗传分类、种质鉴定及创新等,是育种工作者亟待研究的问题。 本研究采用常规有性杂交,分别创建了6个广泛分离的杂交组合,通过遗传多样性分析得到了适合遗传作图的群体;采用RAPD标记对5个杂交群体进行了杂种鉴定,保证了遗传作图杂种群体的真实性;系统分析了SRAP、AFLP、ISSR和SSR四种标记中各项影响因子,获得了适合于枇杷的分析体系;利用优化的体系构建了种内和种间四个亲本的遗传图谱,利用SSR锚定策略将种内双亲对应的两个连锁群整合到一个连锁群上:用SRAP和SSR两种分子标记分析了来自6个国家的46份种质的亲缘关系。这将为枇杷遗传育种研究和种质资源合理利用,寻找与重要农艺性状连锁的分子标记、进行分子标记辅助育种奠定基础。本研究主要获得以下结果: 1.创建了6个杂交组合的群体,获得2188株F1代杂交苗,根据杂交时间和苗龄,对入选群体的五个亲本:早钟6号(Z)、Javierin(J)、Pelluches(P)、Ullera(U)和Marc(M)进行了亲缘关系分析,采用RAPD和SRAP两种分子标记和NTSYSpc-2.10软件,根据遗传相似系数,确定ZJ群体为入选群体进行图谱构建。Lj组合为种间杂交,直接入选进行图谱构建。 2.运用改良CTAB小量法对ZJ、ZU、ZP、ZM和Lj7个亲本5个杂交群体以及46份枇杷种质,共计566份枇杷材料获得了高质量的基因组DNA,通过所得的基因组DNA进行AFLP、SRAP、ISSR、SSR和RAPD分析,均获得了清晰的条带。 3.运用RAPD分子标记,对5个杂交组合(ZJ、ZU、ZP、ZM和Lj)获得的523株杂种苗进行早期杂种鉴定,获得484株真杂种。 4.以“早钟6号×Javierin"F1代群体的88个单株为作图群体,筛选出扩增稳定、多态性丰富的50对SRAP引物、17对AFLP引物、20条ISSR引物和4对SSR引物,对大群体进行分子标记分析,共获得母本特有位点146个,父本特有位点202个,双亲共有位点206个,经X2检验,共有190个位点偏离孟德尔分离,比例为34.3%,采用JoinMapR 3.0软件进行连锁分析,得到早钟6号和Javierin的分子遗传图谱。构建的早钟6号分子遗传图谱含187个标记,形成16个连锁群,覆盖总图距451cM,位点之间的平均遗传距离为2.41 cM;Javierin分子遗传图谱包含256个标记,形成15个连锁群,覆盖总图距417.1cM,位点之间的平均遗传距离为1.63 cM。本研究构建的枇杷分子遗传图谱为枇杷上首次报道,为开展枇杷重要性状基因定位奠定基础。 5.以“栎叶枇杷×解放钟”F1群体的93个单株为作图群体,筛选出扩增稳定、多态性丰富的35对AFLP引物、62对SRAP引物、5对SSR引物,对大群体进行分子标记分析,共获得母本特有位点240个,父本特有位点220个,双亲共有位点77个,经X2检验,共有135个位点偏离孟德尔分离,比例为25.1%,采用JoinMapR3.0软件进行连锁分析,得到栎叶枇杷和解放钟的分子遗传图谱。构建的栎叶枇杷分子遗传图谱含159个标记,形成(19+16)个连锁群,覆盖总图距1541cM,位点之间的平均遗传距离为9.69cM;解放钟分子遗传图谱包含181个标记,形成(16+19)个连锁群,覆盖总图距1731.2cM,位点之间的平均遗传距离为9.56cM。本研究构建了野生枇杷和栽培枇杷的遗传图谱,为进一步研究与抗逆性连锁的标记进行基因定位奠定基础。 6.利用SSR标记锚定策略,将来自早钟6号的(Z-1)连锁群的151个标记和Javierin的(J-1)连锁群的232个标记进行整合,整合后获得291个标记,249个位点的连锁群。连锁群长度由Z-1(154.8cM)和J-1(168.4cM)变为ZJ-1(180.1 cM),平均遗传距离由Z-1(1.11cM)和J-1(0.86cM)整合后变为ZJ-1(0.72cM)。 7.采用40对SRAP引物和8对SSR引物分析了来自6个国家46份种质的遗传关系,共计获得469个位点,综合两种分子标记和两种分析软件结果得出如下结论:46份种质基本按照生态地理分类,当相似系数为0.844时,广东的枇杷遗传性较特殊,首先划分为一类,地中海沿岸的枇杷和美国的枇杷划分为一类、中国浙江的软条白沙和中国云南的四季枇杷划分为一类、中国福建、四川、湖北等6省的枇杷和日本的枇杷聚为一类。同时对7份未鉴定种质和5份早钟6号×香钟11号的杂交后代进行遗传相似性分析,明确它们的遗传特点。本研究获得的聚类结果为开展枇杷引种、选种和杂交育种亲本的选配具有一定意义。
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