基于RIL群体的烤烟耐烤性和烘烤特性QTL定位

摘要

烤烟烘烤特性是决定烘烤质量的重要因素，研究烟叶烘烤特性对于提高优质烟叶产量具有重要作用。本研究于2016年、2017年、2018年在中国农业科学院烟草研究所青岛试验基地、2018年在山东省诸城市洛庄实验站种植云烟85×大白筋599的高世代RIL群体，将高密度遗传连锁图谱与表型数据相结合，对烤烟烘烤特性和耐烤性进行QTL定位;使用云烟85×大白筋599和中烟100×翠碧1号的F2群体对耐烤性相关分子标记进行验证。主要研究结果如下。 (1)将高密度遗传连锁图谱与烘烤特性表型数据结合，进行烤烟烘烤特性QTL定位。2016年在第18条连锁群检测到1个烘烤特性QTL位点，2017年在第8条和第18条连锁群分别检测到一个烘烤特性相关QTL位点。2018年即墨检测到2个烤烟烘烤特性QTL位点，分别位于第24条连锁群和第18条连锁群。位于第18条连锁群的烘烤特性相关位点在3个环境下均检测到，烘烤特性表型变异的解释率分别为6.836％、6.664％和8.419％，此位点重复性好，较为稳定。对该区间进行功能注释，发现编码9-顺式-环氧类胡萝卜双加氧酶的基因Ntab0972510.1，控制钾转运蛋白表达量的基因Ntab0972700.1，叶绿体内控制亚基物质形成的基因Ntab0972720.1、Ntab0972730.1，编码2-烯醛还原酶的基因Ntab0973030.1。 (2)使用计算机对烟叶的变褐面积进行辅助识别，获得耐烤性表型数据。将高密度遗传连锁图谱与耐烤性表型数据将结合，进行烤烟耐烤性QTL定位。2016年检测到两个耐烤性相关位点分别位于第9条连锁群和第18条连锁群。2017年在第18条连锁群检测到1个耐烤性相关位点，2018年诸城试验结果分析得到1个耐烤性相关位点位于第18条连锁。在2个环境下均检测到位于第6条连锁群的耐烤性相关位点，该位点在2个不同的环境下对于耐烤性表型变异的解释率分别为9.319％年和10.347％。对此定位区间进行功能注释，发现1个与过氧化物酶相关的基因Ntab0919160.1，该基因与耐烤性密切相关。 (3)以云烟85×大白筋599和中烟100×翠碧1号的F2群体为试验对象，对耐烤性相关分子标记进行验证。根据标记的亲本基因型，将群体进行分组，对耐烤性表型数值进行统计。结果表明，在两个群体中PT51364不同基因型间的耐烤性均值差异显箸，说明该标记能有效区分不同个体的耐烤性，对耐烤性分子标记辅助育种有重要意义。