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月季(Rosa cvs.)是世界上最重要的观赏植物之一,广泛用于切花、盆花以及园林绿化等,培育新优花色品种是月季育种家的努力目标。然而,由于月季花瓣中色素种类繁多,结构复杂,有关月季花瓣中类黄酮和类胡萝卜素组成的研究相对较少。现代月季多为四倍体,其减数分裂过程中存在双减数分裂和优先配对,使得传统的连锁分析方法不能适用四倍体月季。因此,迫切需要对四倍体月季花瓣中的色素组成和遗传机理进行研究。本研究以不同颜色的月季品种和花色分离的四倍体月季F1杂交群体为试验材料,利用HPLC-PDA-MS、简化基因组测序和多倍体专用的遗传分析软件,测定月季花瓣中的花青苷、黄酮醇和类胡萝卜素组成,构建四倍体月季高密度遗传图谱,继而进行色素含量的QTL分析和候选基因的挖掘。主要结果如下:(1)在黄色现代月季’太阳城’(Rosa’Sun City’,2n=4x=28)花瓣中鉴定出19种黄酮醇、16种类胡萝卜素,其中3种黄酮醇和10种类胡萝卜素为蔷薇属植物花瓣中首次发现。定量结果发现,’太阳城’的花瓣中山奈酚7-0-葡萄糖苷、山奈酚3-0-鼠李糖苷以及紫黄质的含量较高,分别为397.75、320.68和114.04μg/g FW,说明’太阳城’在黄酮醇和类胡萝卜素开发方面具有较大应用潜力。(2)在’云蒸霞蔚’(Rosa’Yunzheng Xiawei’,2n=4x=28)等6个不同颜色月季品种花瓣中共鉴定出4种花青苷,黄酮醇和类胡萝卜素的种类与’太阳城’相同。相关性分析和回归分析表明,花青苷尤其是天竺葵素3,5-双氧葡萄糖苷对粉色月季的形成起关键作用,类胡萝卜素尤其是(9Z)-紫黄质对黄色月季的形成关键作用,橙色月季同时含有两类色素。(3)对’太阳城’和’云蒸霞蔚’及其187个子代进行简化基因组测序,检测到17,382个SNP标记。加上381个SSR和AFLP标记,利用GATK中同源四倍体的模型进行基因分型,最终获得6,885个高质量的标记。然后利用polymapR进行遗传连锁分析,构建了四倍体月季的高密度遗传连锁图谱。该图谱包含7个连锁群,6,842个标记,总图距为1,158.90 cM,标记间平均遗传距离为0.18 cM。(4)测定作图群体的花瓣色差、花青苷含量、黄酮醇含量和类胡萝卜素含量4大类93个性状,利用Polyqtl作图软件进行区间作图,共得到了 282个相关的QTL,每个QTL能解释表型变异11.15-55.99%。不同年份花瓣正反面的色差的QTL分析结果一致,共检测到50个稳定的QTL位点的与色差紧密关联,与花青苷、黄酮醇、和类胡萝卜素含量相关的QTL分别有40、113和79个。共检测到11个QTL簇与类黄酮代谢紧密连锁,6个QTL簇与类胡萝卜素代谢紧密连锁,进一步筛选出12个高花青苷含量位点和6个高类胡萝卜素位点。根据QTL簇在基因组上的物理位置,筛选出41个类黄酮代谢候选基因,20个类胡萝卜素代谢候选基因。总之,本研究全面解析了月季花瓣中的类黄酮和类胡萝卜素组成,构建了四倍体月季高密度遗传连锁图谱,对色素进行QT定位,并筛选出控制类黄酮和类胡萝卜素的候选基因,为月季花色等重要性状的分子育种奠定基础,同时为其他同源多倍体的遗传分析提供借鉴。