啤用大麦品质性状的遗传分析及相关QTL定位

来源 :扬州大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:dongjuanqiu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大麦作为啤酒工业原料、畜牧业优质饲料和藏民主粮,其籽粒品质和麦芽品质正日益受到重视。自2002年,我国啤酒总产量已位居世界第一,因啤用大麦产量偏低和品质欠佳,每年需从国外大量进口啤酒大麦原料,啤用大麦品种品质急待改进。啤用大麦的主要品质性状是受多基因控制的复杂典型的数量性状,受其本身的遗传特性和环境条件的共同作用。啤用大麦品质性状之间也存在互作关系,即品质性状之间存在着相互促进和相互制约的关系。本研究以185个由中国江苏饲食兼用大麦品种泰兴9425和日本优质啤酒大麦品种Naso Nijo杂种F1的花药培养DH系及其亲本为材料,测定两年试验材料的籽粒品质和麦芽品质,分析各性状的遗传规律及相互关系;利用SNP和SSR标记构建DH群体遗传连锁图谱,对籽粒品质和麦芽品质进行QTL定位;开发与优异基因紧密连锁的分子标记,为优质啤用大麦品质的分子标记辅助选择育种奠定基础。结果如下:1)亲本Naso nijo的直链淀粉含量显著高于泰兴9425,而其支链淀粉含量、支/直比、总淀粉含量均显著低于泰兴9425。对DH群体而言,除直链淀粉含量在年份间的差异不显著外,其余淀粉含量性状在年份间的差异均达到显著水平或极显著水平;淀粉含量各性状在DH系与年份互作间的差异也达到极显著水平。两年淀粉含量各性状的相关性基本一致,其中直链淀粉含量与总淀粉含量呈极显著的正相关,与支链淀粉含量、支/直比呈极显著的负相关;支链淀粉含量与总淀粉含量及支/直比呈极显著的正相关:总淀粉含量与支/直比呈极显著的负相关。2012年度和2013年度大麦直链淀粉含量分别符合两对连锁互补作用主基因+加性多基因遗传模型(E-2-7)和两对连锁抑制作用主基因模型+加性多基因遗传模型(E-2-9),支链淀粉含量均符合两对连锁显性-上位性作用主基因+加性多基因遗传模型(E-2-4),支直淀粉含量比分别均符合两对抑制作用主基因模型(B-1-9)和两对重叠作用主基因模型(B-1-8),总淀粉含量均符合三对等比例加性作用主基因+加性多基因遗传模型(G-2)。2)亲本Naso Nijo淀粉的峰值粘度、谷值粘度、崩解值、终止粘度、回落值、糊化时间均显著高于泰兴9425,而其糊化温度显著低于泰兴9425。淀粉糊化特性各性状在基因型间、年份间和基因型×年份间的差异性均达到极显著水平。淀粉糊化特性各性状间的相关系数在两年份间基本一致。除糊化温度和糊化时间与部分糊化特性相关不显著外,其它糊化特性各性状间均呈极显著正相关。直链淀粉含量与峰值粘度、崩解值、终止粘度呈显著或极显著的正相关,与糊化温度呈负相关;支链淀粉含量与糊化温度呈正相关;总淀粉含量与糊化温度呈极正相关,与崩解值、终止粘度呈显著或极显著的负相关。3)亲本Naso nijo的麦芽微粉浸出率、α-氨基氮、可溶性氮、库尔巴哈值、糖化力及麦芽综合质量均显著高于泰兴9425,而粘度、麦芽总氮显著低于泰兴9425。除麦汁粘度和糖化力在基因型×年份间及α-氨基氮在年份间不显著外,其余麦芽品质各性状在基因型间、年份间及基因型×年份间的差异性均达到极显著水平。麦芽质量评分与籽粒品质性状中的直链淀粉含量、峰值粘度、谷值粘度呈正相关。4)以569个SNP和58个SSR标记构建该DH群体的遗传连锁图谱,图谱全长986.7cM。采用Windows QTL Cartographer V2.5作图软件分年度对大麦品质性状QTL进行定位,两年共检测到6个与淀粉含量各性状相关的QTLs,其中两年份间均被检测到的QTLs为2个,分别为QAC-5H和QAPC-3H-2。QAC-5H在两年的表型变异解释率分别为6.84%和9.91%,QAPC-3H-2在两年变异的解释率分别为5.75%和6.02%。两年共检测到22个与淀粉糊化特性相关的QTLs,其中两年均被检测到的QTLs为6个,分别为QPV-5H、QTV-7H、QBD-7H-2、QFV-4H、QTTPV-4H和QTTPV-5H。其中QTTPV-5H的贡献率最大,两年份分别解释表型变异的12.80%和10.88%。两年共检测到41个与麦芽品质相关的QTLs,两年均检测到的QTLs为12个,分别为QME-3H-2、QVS-3H, QAN-1H-1、QAN-5H, QTN-3H-2、QSN-1H-1、QSN-1H-2、QSN-5H, QSN-7H-2、QKI-3H, QKI-5H-2和QDP-3H-1。其中QAN-5H、QSN-5H、QKI-5H-2的贡献率较大,均大于10%,QKI-5H-2的贡献率最大,两年份分别解释表型变异的28.73%和15.46%。5)根据已经公布的大麦品种Morex全基因组数据库的信息,以目标区段内水稻同源片段预测候选基因,QAC-5H水稻共线性区间共有81个水稻基因,QAPC-3H-2水稻共线性区间共有225个水稻基因;与直链淀粉含量QAC-5H相关的候选基因是糖基转移酶第一家族基因(Gts-1),与支链淀粉含量QAPC-3H-2相关的候选基因是ATP酶(ATPase); QAC-5H的候选基因GTs-1602bp处的碱基差异导致谷氨酸变为赖氨酸,并引起蛋白质三级结构中β-折叠片发生改变,QAPC-3H-2的候选基因ATPase 4671bp处碱基A的缺失,未导致碱基改变:特异性引物GTs-1 marker对DH群体进行扩增,两年直链淀粉含量明显提高,从25.67%提高到27.31%和25.78%提高到27.32%;特异性引物ATPase marker,可以明显降低支链淀粉含量,分别从40.72%降低为36.15%和39.46%降低为35.78%;同时利用特异性引物GTs-1 marker和ATPase marker对18个品种进行扩增,显著性提高了直链淀粉的含量,降低了支链淀粉的含量。
其他文献
<正> 选择题是中考的重要题型,所占的分值较大.由于选择题是客观题,评分不看过程,只看结果,因此,解选择题要特别注意方法和技巧,切忌“小题大做”.怎样才能快速、准确地做好
精密单点定位技术具有测量便捷、成本低廉、精度高的优势,目前已被广泛应用于各大生产和科研领域。文中提出了一种利用双频GPS伪距、载波相位观测量进行精密单点定位的数学模型,并基于C语言完成了解算软件的编程开发,利用IGS测站的实测数据对开发的软件进行了测试与精度评定,结果显示该解算软件可实现动态PPP模式下cm级的定位精度。
自从1984年2月1日张明敏作为第一位出现在中央电视台春节联欢晚会上的港台歌手、演唱了那首脍炙人口的《我的中国心》以来,大陆的流行音乐开始了自己的历史。20年的时光,风云漫
近年来,随着我国经济的发展,我国经济以公有制为主体,多种所有制共同发展。在市场主体之间进行交换时,在市场经济制度下,政府不能直接干预,必须通过制度来进行干预,对市场进
重点研究了以船用柴油机为核心的相关轮机系统的节能措施,并据此进行了展望。柴油机仍将长期作为主流民用船舶动力装置并得以持续应用,其他类型的热力发动机尚无法取代其统治
金融服务对于经济体减贫的效果突出,中国是世界最大的新型经济体,正处于脱贫攻坚阶段,金融减贫效应对于新兴市场经济体的作用更受到我国学者与社会各界的关注。在本文的研究
通过问卷调查了解高职院校设备管理人员职业倦怠现状,分析职业倦怠成因,探求针对该群体职业倦怠问题的干预机制。提出顶层重视提高职业圈层尊严、明确岗位职责确立职业权责边
脐橙是赣州及江西最具有影响力的产业,本文在深入分析特色产业在扶贫、脱贫作用的基础上,研究赣南脐橙产业在精准扶贫、精准脱贫中存在的产业布局混乱、内生发展动力不足,产
目的探讨重睑术联合提眉术矫正上睑皮肤松弛的临床疗效。方法选取2016年1月至2017年5月我院收治的60例上睑皮肤松弛患者作为研究对象,所有患者均接受重睑术联合提眉术矫正治
金龙胆草(Conyza blinii H. Lev.)是一种菊科白酒草属植物,主要呈野生状态,分布于四川攀西地区、云南中南部及贵州部分地区。其活性成分在慢性支气管炎、胃溃疡等疾病的治疗