花生荚果及种子大小相关性状的QTL分析

摘要

花生(Arachis hypogaea L.)在我国种植广泛，是重要的油料与经济作物，为人们提供优质的油脂和蛋白质。由于栽培种花生是异源四倍体，基因组较大，遗传多样性不丰富，有关花生遗传图谱构建和重要性状QTL研究相对落后。近年来，随着分子标记技术的迅速发展和所用研究材料的优化，花生重要产量性状的QTL定位研究进展加快。本研究以荚果和种子性状存在较大差异的徐州68-4与远杂9102杂交构建的195个家系的重组自交系（RIL）群体为材料，对花生荚果长、荚果宽、荚果长宽比、荚果厚、种子长、种子宽、种子长宽比、百果重、百仁重和出仁率等10个性状进行了QTL定位分析。取得的主要结果如下。
　　1、对亲本及RIL群体两年表型值的分析结果表明，两亲本徐州68-4和远杂9102在荚果和种子大小方面差异显著:徐州68-4的荚果长、荚果宽、种子长、百果重和百仁重均显著高于远杂9102，出仁率低于远杂9102。RIL群体的10个性状均存在广泛变异，均表现出超亲现象，表现为连续性正态分布的典型数量性状特点。相关性分析结果表明，荚果长与荚果厚、荚果长宽比、种子长、种子宽、种子长宽比、百果重和百仁重呈极显著正相关，荚果长、荚果宽、荚果厚与出仁率呈显著负相关。
　　2、通过8112对SSR引物的筛选，获得671对多态性引物。以F5代RIL群体为材料，通过SSR分子标记分析，构建了一张包含583个标记的高密度栽培种花生遗传连锁图，图谱包括20个连锁群，总长度1012.06cM，标记间平均距离1.74 cM。
　　3、在遗传图谱构建的基础上，结合2013年和2014年考察的表型数据，对花生荚果长、荚果宽、荚果长宽比、荚果厚、种子长、种子宽、种子长宽比、百果重、百仁重和出仁率10个性状进行了QTL分析。两年共检测到168个QTL，分布在12个连锁群上。其中2013年87个，包括荚果长11个、荚果宽3个、荚果长宽比9个、荚果厚4个、种子长6个、种子宽8个、种子长宽比9个、百果重9个、百仁重13个、出仁率15个。2014年81个，包括荚果长7个、荚果宽9个、荚果长宽比3个、荚果厚8个、种子长6个、种子宽12个、种子长宽比6个、百果重8个、百仁重4个、出仁率18个。综合分析2013年和2014年QTL分析结果，在2年能重复检测到的QTL有13个，包括荚果长相关的2个，贡献率4.08％～22.80％;荚果长宽比相关的1个，贡献率3.83％～9.24％;荚果厚相关的1个，贡献率4.28％～6.24％;种子长相关的1个，贡献率18.49％～39.52％;种子宽相关的2个，贡献率3.81％～9.83％;种子长宽比相关的1个，贡献率10.75％～23.70％;百仁重相关的1个，贡献率21.35％～31.57％;出仁率相关的4个，贡献率3.16％～17.68％。分析QTL在连锁群上的分布发现，有多个QTL分布在同一区间的现象，如A05连锁群上的区间AGGS1542-AGGS1233同时与2013年和2014年的荚果长相关，与2014年的荚果宽、荚果厚和百果重相关，与2013年和2014年的种子长、百仁重及种子长宽比相关，与2014年的种子宽相关。这些多个与荚果及种子大小相关QTL位于同一区间的现象与这些性状的相关性分析结果一致。其中，能重复检测到且贡献率较高（大于10％）的QTL，对于深化花生分子育种具有重要意义。

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摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 花生产量相关性状的遗传研究

1．2 花生产量相关性状的QTL研究

1．2．1 常用的作图群体和分子标记

1．2．2 花生遗传连锁图谱构建

1．2．3 花生产量性状QTL定位进展

1．3 本研究的目的及意义

第二章 材料和方法

2．1 作图群体构建

2．2 田间试验和性状考察

2．3 群体基因型分析

2．3．1 DNA提取

2．3．2 SSR多态性分析

2．4 遗传连锁图谱构建

2．5 QTL定位

第三章 结果与分析

3．1 亲本和RIL群体荚果及种子大小相关性状的变异

3．2 亲本和RIL群体荚果及种子大小性状间的相关分析

3．3 SSR遗传连锁图谱构建

3．3．1 SSR标记多态性分析

3．3．2 遗传连锁图谱构建

3．4 荚果及种子大小相关的QTL分析

第四章 讨论

4．1 通过RIL群体的构建和鉴定能创造出聚合双亲优良性状的新种质

4．2 本研究构建的遗传连锁图与其他连锁图的比较

4．3 本研究定位的QTL与前人结果的比较

第五章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历