论文部分内容阅读
鸭茅(Dactylis glomerata L.)又名鸡脚草或果园草,隶属于禾本科(Gramineae)鸭茅属(Dactylis),是一种优良的冷季型牧草,具有叶多高产、适应性强、适口性好、营养价值高等优点。此外,鸭茅在岩溶石漠化治理及草地畜牧业发展中都发挥着重要作用,需求量极大,因此选育出质优、适应性强的鸭茅新品种至关重要。但是,由于鸭茅是多年生异花授粉植物,其遗传杂合性高,许多重要农艺性状属于微效多基因控制的数量性状,利用常规育种方法难以满足不同目的培育鸭茅新品种的要求。构建鸭茅高密度遗传图谱可以对重要农艺性状进行定位,为进一步的基因定位和克隆提供基础,提高鸭茅选育的效率及准确性。本试验通过表型差异显著材料“楷模”(母本)和“01436”(父本)杂交而成的214个作图群体,在之前构建的遗传图谱基础上,利用SSR分子标记对其进行加密,并测定鸭茅产量相关性状。将基因型和表现型数据结合进行QTL分析,以期得到育种目标性状的信息,为鸭茅分子标记辅助育种奠定基础。具体研究结果如下:1、遗传图谱加密。利用转录组测序开发的EST-SSR标记和鸭茅基因组调研测序开发的基因组SSR(genomic-SSR)标记,就已构建的鸭茅遗传图谱进行加密。将扩增得到的符合分离比的89个SSR标记整合以前的标记信息,重新构建了一张包含2 551个标记,覆盖7个连锁群,总长度为758.4 cM的鸭茅高密度遗传图谱。加密后的图谱包含SNP标记4 187个,SSR标记84个,各连锁群标记数在166—709个,每个连锁群的平均标记数为364个,LG1包含最多标记数有709个,LG7标记数最少166个,各连锁群长度在60.28—147.09 cM,标记平均密度为0.19—0.76 cM,总的平均图距由原来的0.37 cM缩至0.3 cM。2、鸭茅产量相关性状表型鉴定并进行相关性分析。对雅安2013—2017年和崇州2016—2017年的群体及亲本于盛花期进行田间表型鉴定并进行相关性分析。包括株高、旗叶长、旗叶宽、倒二叶长、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重。亲本间绝大多数的性状值在6个年点下都表现出显著的差异。母本“楷模”各性状变现均优于父本“01436”。大多数性状的表型值处于母本与父本变异范围内,多数性状频率分布直方图及正态分布图显示各年点数据都整体表现出连续变异的正态分布特点,符合数量性状遗传的特征,可以进行QTL定位分析。相关性分析表明,除了YA2017、CZ2016、CZ2017的旗叶宽、倒二叶宽和茎粗外,各年点间株高、旗叶长、分蘖等大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,各年点间与单株干重相关性最好的性状依次为分蘖、株高、叶长。3、鸭茅产量相关性状QTL分析。采用MapQTL5.0软件对雅安及崇州不同年点间的产量及其相关性状进行QTL分析。在6个环境中一共检测到144个和鸭茅产量性状相关的QTL。这些QTL分别定位于分子连锁图谱的7个连锁群中,单个QTL的贡献率为5.7%—24.7%,单个性状QTL个数为10—29个,贡献率大于10%的QTL有41个,其中有4个大于20%,重复检测到的稳定表达QTL8个,多效QTL一共13个。144个QTL中,20个株高QTL,29个旗叶长QTL,11个倒二叶长QTL,11个旗叶宽QTL,10个倒二叶宽QTL,14个茎粗QTL,19个花序长QTL,17个分蘖QTL,10个干重QTL。多数QTL都只能在单一环境中表达,同时在第1、第5和第2连锁群上分别检测到一个QTL富集区,每个富集区所控制的性状不同。