番茄可溶性固形物及相关性状的动态QTL定位

来源 :石河子大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:sonicff8
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目的:番茄可溶性固形物是一个复杂且重要的数量性状,属核遗传,受胞质影响不大,以加性效应为主。利用SSR标记构建番茄遗传连锁图谱,并对番茄可溶性固形物及相关品质性状进行初步动态QTL定位。为我国番茄品种的标记辅助选择育种和优质性状基因的图位克隆提供一定的理论依据。方法:本研究以加工番茄TD22和鲜食番茄HT-1-1-1-1杂交通过单粒传自交获得的166个F2单株组成的群体为材料,利用分子标记SSR(简单重复序列,simple sequence repeats)研究数量性状基因座位。可溶性固形物是一个动态表达的过程,为了完全弄清QTL的遗传作用,我们不仅应该知道它们在给定时间点的遗传作用,而且还要了解它们的动态表达。用动态模型的分析方法分析可溶性固形物的表型值随时间变化的函数模型,来检测影响动态性状变化过程的主基因。本研究在番茄果实发育的3个时期(绿熟期、黄熟期和红熟期)进行动态QTL定位。结果:1.通过对TD22和HT-1-1-1-1的F2:3家系品质性状的分析表明,各品质性状指标均符合正态分布,都是由微效多基因控制,呈现数量性状的遗传特点。品质性状间存在相关性,可溶性固形物在绿熟期与可溶性糖呈显著正相关,与果重呈显著负相关;黄熟期与可溶性糖和有机酸呈显著正相关;红熟期与可溶性糖和有机酸呈显著正相关,与果重呈显著负相关。经过逐步线性回归分析,建立线性回归模型得到绿熟期回归方程:Y=4.727-0.002 X1+1.089 X2;黄熟期回归方程为:Y=4.420+1.924X2+0.274X3;红熟期回归方程:Y=5.592-0.003 X1+0.9824 X2+0.294 X3。X1,X2,X3分别代表单果重、可溶性糖和有机酸。2.用500对番茄SSR标记对两亲本进行引物筛选,从中选出107对多态性和重复性好的SSR引物。对107个标记位点进行遗传连锁分析,初步构建了遗传连锁图,其中包括5个连锁群,88个标记,连锁群长度范围在19.082-118.178 cM之间,标记数目2-77之间,标记间的平均距离为2.33 cM,最短距离为0.09 cM,覆盖214.36 cM。3.利用复合区间作图法进行基因组QTL扫描,对09年番茄果实发育的(绿熟期、黄熟期和红熟期)可溶性固形物及相关性状进行QTL定位得到:三个时期分别检测到关于SSC的4、0和8个QTL;检测到关于果重的2、3和2 QTL;检测到关于果形指数的1、0和0 QTL;检测到关于可溶性糖的1、1和5个QTL;检测到关于有机酸的0、1和1 QTL;没有检测到关于VC的QTL。结论:1.各个时期SSC的显著相关性状有差异,可溶性糖是SSC的一个主要因子;2.本研究中的连锁群共有5个,连锁群标记数在3个以下的2个。在同一连锁群上,有些标记间的遗传距离较远,达30 cM以上,接近自由交换值。由此可见,标记在基因组上的分布较为松散,造成这种情况的原因可能是多方面的;3.在绿熟期和红熟期共同检测关于可溶性固形物的LEat006和Tomato TC162363这两个标记,说明番茄果实发育的过程中一些跟番茄SSC相关的数量性状基因一直在表达,黄熟期没有检测到QTL可能原因是标记覆盖基因组较少,只有5个连锁群,但有可能出现在其他连锁群上。同时三个时期检测到的QTL又呈现动态变化,说明数量性状基因的表达受时空限制。Tomato TC162363和LEat006,其中LEat006在绿熟期和红熟期的贡献率都达到10%以上,会给分子标记的辅助选择育种提供一定的帮助。
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