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香菇(Lentinula edodes)营养丰富、味道鲜美,是世界上栽培规模仅次于双孢蘑菇的第二大食用菌,在我国食用菌产业中占有重要地位。剖析香菇重要农艺性状的数量遗传规律是成功选育香菇优良菌株的前提与基础。本研究通过关联分析方法解析香菇重要农艺性状的遗传规律,挖掘影响香菇菌丝长速、生育期、形态特征及产量性状的标记位点和候选基因,为分子标记辅助选择育种应用于香菇中奠定基础。 1.收集89个来自于全国香菇主产区栽培菌株构建了关联分析群体。通过两年秋季层架栽培试验,对供试菌株的菌丝长速、生育期、子实体形态特征及产量性状等15个重要农艺性状进行了统计分析。结果表明,菇数具有最高的变异性,其变异系数为102.82%;菌丝在木屑培养基中的长速变异性最低,其变异系数为5.15%。相关性分析表明,菌丝长速相关的性状间、生育期相关的性状间、子实体形态特征相关的性状间及与产量相关的性状间都存在显著的普通相关和偏相关性。 2.使用48对SSR与252对InDel标记对香菇栽培菌株群体进行了遗传多样性分析、群体结构分析和连锁不平衡分析。结果表明,300个标记在89个栽培菌株中共检测到880个等位基因,其中82%的具有多态性,每个标记包含2-7个等位基因;Shannon信息指数(I)和多态信息含量(PIC)的均值分别为0.727和0.377。这表明香菇栽培群体具有较为丰富的遗传多样性。群体结构分析结果表明,89个香菇菌株可分为两个亚群(GroupA与GroupB),GroupA含有25个菌株、GroupB含有64个菌株,UPGMA聚类和PCoA分析结果与STRUCTRUE分析结果基本一致。T测验发现,GroupA与GroupB在原基期、采菇期、菌盖厚度、菌柄长度、菇数和产量等表型性状上具有显著差异。300对标记产生的45000对LD组合,有78.27%标记对处于显著连锁不平衡状态(P<0.05)。 3.使用混合共线性模型(MLM)对两年表型数据分别进行了关联分析,两年栽培试验中共检测到77个与香菇生育期性状、子实体形态及产量性状显著相关的标记位点。其中2013年秋栽试验共检测出46个显著关联位点,2014年秋栽试验共检测出50个显著关联位点。其中有11个标记位点在前人研究中被报道与香菇农艺性状显著关联,66个关联标记位点为本研究首次报道。标记位点S211_ID1与S469_ID1在两年栽培试验中都被检测到与单菇鲜重显著关联,具有较高的可靠性和稳定性。此外,位于多个关联标记位点附近的基因(AGO蛋白、酮泛解酸还原酶、草酸脱羧酶、糖苷水解酶、几丁质脱乙酰酶、糖基转化酶、β-1,3-葡聚糖酶、细胞色素P450、α-酮戊二酸依赖性双加氧酶、组蛋白脱乙酰化酶等编码基因)可能参与香菇农艺性状的调控,可作为相关性状的候选基因。 4.通过计算关联位点的等位变异表型效应与等位变异平均效应,从与13个农艺性状显著关联的标记位点中,挖掘出161个优异等位变异及其对应的典型载体菌株。