赏食兼用型辣椒农艺性状分析及紫色基因定位

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本文以广东省农业科学院蔬菜研究所茄果类研究室提供的99份赏食兼用型辣椒种质资源为实验材料,通过田间调查植株的37个农艺性状,进行了遗传多样性分析、聚类分析和相关性分析,了解辣椒种质资源的分类及种质间的亲缘关系;构建紫色辣椒与白色辣椒杂交组合的6个世代群体(P1、P2、F1、BC1、BC2、F2)并采用目测法研究辣椒花色、青熟期果色的遗传规律,明确赏食兼用型辣椒实验材料花色、果色(紫/白)的遗传方式;利用BSA对F2分离群体进行分析,对两个极端池(白果池、紫果池)和两个亲本高质量基因组DNA进行测序,将序列比对到辣椒参考基因组,利用QTL-seqr计算F2两个池的Gprime和△SNP index,根据计算结果定位辣椒紫色性状基因相关染色体所在的位置区间,在区间内开发分子标记并在隐性单株中进行检测,进一步分析这些标记与目的基因是否连锁,从而验证定位结果。本次研究主要取得了以下几点结果:1.99份赏食兼用型辣椒种质资源材料的37个农艺性状变异系数平均值为43.07%,其中最高的为果脐附属物128.50%,最低的为花柱长度12.77%。Shannon-weaver多样性指数平均值为1.095,其中多样性指数最高为果形2.388,最低为果面光泽0.349,基于37个性状进行聚类分析,当欧氏距离为10时可以把99份赏食兼用型辣椒材料分成两类,为5时可以把99份赏食兼用型辣椒材料分成四类,在相关性分析中株高、株幅、分枝性等农艺性状与材料的多个农艺性状呈极显著相关。该实验99份赏食兼用型辣椒种质资源变异程度丰富且具有多样性,可根据分析结果针对性的改良目标性状,加快赏食兼用型辣椒材料的创新和品种选育进程。2.赏食兼用型辣椒P1(D01)白色辣椒和P2(D02)紫色辣椒杂交,遗传规律分析结果显示辣椒的花色、果色均受一对核基因控制,控制紫色的基因具有累加效应,紫色对白色为显性。3.利用BSA-seq技术对赏食兼用型辣椒的紫色性状基因定位,快速准确地将赏食兼用型辣椒紫色性状基因的区间缩小到10号染色体的一个4.143 Mb的区段内(chr10:159881514-164044093),并针对基因初定位区间设计In Del引物,根据F2、BC1群体扩增结果计算交换率推断出这3个标记(15996-1、16101、16367)与目的基因连锁,进一步验证了定位区间的准确性。本次研究结果将为后续进行辣椒紫色基因精细定位以及分子标记辅助育种奠定基础。
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