甘蓝型油菜株高遗传及株高和开花时间的QTL定位

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yf15950800613
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油菜在国民生产、居民生活中发挥着主要作用。株高是影响油菜产量、抗逆性尤其是抗倒伏性的重要因素,开花时间是影响油菜成熟期、产量等的另一重要因素。近年来油菜品种的株高和熟期已经成为制约油菜产业发展的关键因子,生产上急需株高较矮且早熟的适机收的品种,因此深入开展株高和开花期的遗传和基因研究具有重大的理论和实践意义。本研究分别利用甘蓝型油菜的高代自交系构建了两个“高×矮”杂交组合:“YG-1×72-27-1-2”和“HN92×74-1002”,其中“YG-1×72-27-1-2”又是一“晚花×早花”组合。2016-2018年分别将两个组合的6世代群体(P1、P2、F1、F2、B1和B2)以及“YG-1×72-27-1-2”组合的F2:3家系种植于杨凌和三原两地,进行开花时间的记录,并于成熟期进行株高及其相关性状的测量,研究结果如下:1.应用主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对甘蓝型油菜株高及其相关性状进行研究,并估计其遗传效应。结果表明:“YG-1×72-27-1-2”组合株高(PH)及其相关性状主要受2对主基因控制,部分性状有多基因效应的存在;“HN92×74-1002”组合PH、一次有效分枝高度(VBH)、主花序长度(MIL)和有效分枝数(BN)的遗传可能受2对主基因控制,部分性状存在多基因效应;有效分枝节间距(IL)的遗传可能受加性-显性-上位性多基因控制。在分离世代群体(B1、B2和F2)中,“YG-1×72-27-1-2”组合的5个性状的平均主基因+多基因遗传率中等偏上,介于42.58%-67.94%之间;在“HN92×74-1002”组合中,PH、VBH和MIL的平均主基因+多基因遗传率中等偏上,介于44.09%-77.27%之间,IL和BN的主基因+多基因遗传率偏低,分离世代平均遗传率介于15.24%-25.09%。两个杂交组合中,PH的遗传率均最高,因此,在进行甘蓝型油菜理想株高育种进程中,在早代对株高进行选择是有效的。2.对杨凌和三原两点甘蓝型油菜杂交组合“YG-1×72-27-1-2”、“HN92×74-1002”形成的6世代群体的株高及其相关性状进行相关性分析,结果表明:PH与VBH、MIL及IL呈极显著正相关,VBH与BN呈极显著负相关,MIL与BN和IL呈极显著正相关。这说明随着株高的增加,一次有效分枝高度升高,主花序和一次有效分枝节间距伸长;一次有效分枝高度的增加会导致有效分枝数减少;随着主花序的伸长,有效分枝节间距伸长。因此,在进行甘蓝型油菜适宜株高选育进程中,认为一次有效分枝高度、主花序长度和有效分枝节间距可作为株高相关性状进行辅助选择。3.以“YG-1×72-27-1-2”组合的F2世代(170株)为作图群体,利用1030对SSR引物对双亲进行多态性筛选,筛选出119对在双亲间存在多态性的引物,占引物总数的11.55%。利用119对差异性引物进行F2群体的多态性筛选,结果107对引物在群体中重复检测出多态性,多态率为89.92%,获得带型清晰的标记位点160个。利用JoinMap4.0对该群体的160个多态性SSR标记进行连锁性分析,构建了一张包含18个连锁群的甘蓝型油菜遗传连锁图谱,SSR标记覆盖总长为900.33cM,平均遗传距离为8.50cM。4.对“YG-1×72-27-1-2”组合三个环境下株高、株高相关性状及开花时间进行相关性状的QTL分析。结果表明,共检测到20个QTL位点,其中,15个QTL与株高及其相关性状有关,包括3个株高QTLs、2个一次有效分枝高度QTLs、6个主花序长度QTLs、1个有效分枝节间距QTL和3个有效分枝数QTLs。在LG1、LG2和LG15上均检测到一个株高及其相关性状的QTL重复区域。与开花时间有关的QTL位点有5个。20个QTL位点的LOD值介于2.93-6.05之间,表型变异介于0-21.75%之间,其中,qMILYL-3和qMILYL-2分别可解释表型变异的21.75%、19.17%,为主效QTL。在qMILYL-2和qBN-2形成的QTL重复区域初步筛选了两个候选基因Bra025720和Bra025910。
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