辣椒高密度遗传图谱构建及若干性状QTL定位

摘要

辣椒是一种具有较高的经济价值、广泛栽培于世界各地的蔬菜作物。随着生物技术的不断发展，利用分子标记构建遗传图谱以及对重要性状进行QTL定位已成为开展辣椒分子育种的有效手段。本研究以一年生辣椒‘东方神剑’（Capsicum annuum）和‘G16’（C.annuum）杂交获得的包含153个单株的F2群体为试材，采用SNP、InDel和SSR三种标记构建了一张辣椒种内高密度遗传图谱，基于该图谱，分别对辣椒花瓣颜色、花柱颜色、始花节位以及6个果实相关性状（包括果实朝向、青熟果色、单果重、果长、果径和果肉厚）进行了QTL分析。获得了如下主要研究结果：
　　1.以‘东方神剑’בG16’F2群体153个单株为材料，分别采用SLAF-seq和基于PCR的分子标记，构建了一张包含13,084个SNP标记、27个SSR标记和90个InDe l标记的辣椒种内高密度遗传图谱（暂命名为‘DG’图谱）。该图谱共有12个连锁群，与辣椒12条染色体（P1-P12）一一对应；DG图谱总图距为1,547.97cM，各连锁群长度为92.7～183.75cM，覆盖的物理图谱长度为2,603.91Mb，约占测序辣椒‘遵辣一号’全基因组总长度（3.25Gb）的80.12%；所有标记共形成1,675个遗传bin，遗传bin间平均距离为0.92cM。
　　2.基于构建的辣椒遗传图谱，采用MapQTL6.0软件对定植于广州（94株）和海口（59株）两地的F2亚群体分别进行了辣椒花瓣颜色、花柱颜色、始花节位以及6个果实相关性状（包括果实朝向、青熟果色及单果重、果长、果径和果肉厚）的QTL分析。结果从广州F2亚群体中检测到包括花瓣颜色（gzhb）、花柱颜色（gzhz）、始花节位（gzjw）、果实朝向（gzcx）、青熟果色（gzgs）及果长（gzgc）、果径（gzgj）和果肉厚（gzgh）8个性状共10个QTL，它们分别位于辣椒P2、P3、P10和P12号染色体上，解释表型变异的7.73～38.53%；从海口F2亚群体中检测到包括花瓣颜色（hnhs）、果实朝向（hnc x）、青熟果色（hngs）及单果重（hngz）、果长（hngc）、果径（hngj）和果肉厚（hngh）7个性状共10个QTL，它们分别位于辣椒P5、P7、P10、P11和P12号染色体上，解释表型变异的4.37～64.66%。
　　通过对广州和海口两个F2亚群体QTL定位的结果进行比较分析，发现辣椒花瓣颜色、果实朝向、青熟果色、果长、果径和果肉厚6性状中，两个F2亚群体中都检测到QTL。
　　3.基于辣椒参考基因组基因注释信息，发现在花瓣颜色的QTLgzhs10.1、花柱颜色的QTLgzhz10.1、果实朝向的QTLgzcx12.1和青熟果色的QTLhkgs10.14个QTL的物理区间内分别存在45个、21个、110个和49个候选基因。其中在QTLhkgs10.1区间内发现Capana10g001609基因与拟南芥中的CIPK14基因同源，CIPK14编码一种应激激活蛋白激酶，在拟南芥中参与调控光敏色素A介导的远红光抑制拟南芥幼苗绿化，预测Capana10g001609可能是参与调控辣椒青熟果色的一个重要候选基因。

目录

声明

本文缩略词及中英文对照

1 前言

1. 1 引言

1. 2 分子标记技术

1. 3 辣椒遗传图谱研究进展

1. 4 辣椒花和果实相关性状QT L定位研究进展

1. 5 研究的目的、意义与技术路线

2 材料与方法

2. 1 试验材料、试剂及仪器设备

2. 2 试验方法

3. 1辣椒F 2群体若干性状表型统计

3. 2 DNA质量和浓度检测

3. 3亲本间多态性

3. 4 辣椒遗传图谱的构建

3.5 QTL定位结果

4 讨论

4. 1 关于试验亲本及作图群体的选择

4.2 关于SSR、InDel标记的多态性

4. 3 关于辣椒遗传图谱的构建

4. 4 关于QT L的定位结果

5 全文结论

致谢

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附录