辣椒遗传图谱的构建与辣椒素含量的QTL分析

摘要

辣椒是一种重要的蔬菜作物，辣椒产生的辣椒素类物质用途广泛，已经在食物和医药卫生方面广泛应用。辣椒素含量是一个数量性状，本研究以云南特有的辣椒种质资源12H-56和12H-55为母本和父本，应用主基因+多基因混合遗传模型对辣椒素和二氢辣椒素含量进行遗传分析;利用SSR和Indel标记对F2群体进行分析，构建遗传图谱，对控制辣椒素含量的基因进行QTL分析;对辣椒素合成途径中的相关基因进行序列分析并进行基因表达分析。获得主要结果如下:
　　1.对辣椒素含量和二氢辣椒素含量表型性状进行主基因+多基因遗传模型分析，结果表明，这2个性状均符合B-1模型，即2对主基因控制的加性-显性-上位性效应，主基因遗传率分别为65.80％和75.49％。
　　2.对12H-56和12H-55材料中辣椒素合成途径中的相关基因，包括4CL、ACL、ACS、BCAT、C3H、 C4H、FATA、HCT、PAL、PAMT、Pun1基因，进行序列分析,2个材料中只有PAL和HCT基因序列有差异，最终根据HCT基因的差异序列开发了3对dCAPS标记DC1、DC3、DC6。对辣椒果实不同发育时期的辣椒素合成相关基因表达量分析，结果表明2份材料中4CL、BCAT、C4H、PAMT、Pun1、HCT、COMT基因表达量有差异，与辣椒素含量与基因表达量相关性分析相结合，表明HCT基因可能导致了辣椒素含量的差异。
　　3.利用1227对SSR和Indel引物对亲本进行多态性筛选，检测到143对具有多态性的引物。采用Joinmap4.0软件极大似然法和回归法构建了2个遗传图谱，采用回归法构建的遗传图谱速度比较快，同时连锁群标记之间的距离较小而且准确。把开发的dCAPS标记添加到图谱中构建了G3图谱，包含16个连锁群，146对多态性引物，图谱长度为934.92 cM，平均图距7.48 cM。
　　4.利用QTL ICimapping4.0软件，结合辣椒G3图谱和F2群体的表型数据，检测到11个控制辣椒素和二氢辣椒素性状的QTL，单个QTL贡献率5.01％～28.88％。11个QTL分布于LG1、LG11、LG12、LG16连锁群上。控制辣椒素含量的qCap-12-1和控制二氢辣椒素含量的qDicap-12-1分布同一个区间，即标记GPMS187和AM396之间。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 课题提出

1．2 前人的研究进展

1．2．1 辣椒素合成的研究进展

1．2．2 辣椒分子标记

1．2．3 辣椒遗传图谱

1．2．4 辣椒素QTL研究进展

1．3 研究目的和意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 辣椒素合成途径中相关基因表达分析

2．2．2 分子标记开发与遗传图谱的构建

2．2．3 辣椒素含量的QTL分析

3 结果与分析

3．1 辣椒素和二氢辣椒素含量的遗传模型分析

3．1．1 亲本及F2群体中辣椒素和二氢辣椒素含量性状的分布

3．1．2 辣椒素和二氢辣椒素含量的遗传模型分析

3．1．3 群体最适模型遗传参数的估计

3．2 辣椒素合成途径中的相关基因序列分析

3．3 辣椒素合成途径中相关基因表达分析

3．3．1 不同时期辣椒总RNA的提取与cDNA的合成

3．3．2 12H-56果实中辣椒素合成途径中相关基因的表达分析

3．3．3 12H-56和12H-55材料辣椒素含量的分析

3．4 辣椒遗传图谱的构建

3．4．1 分子标记的筛选

3．4．2 分子标记的开发

3．4．3 遗传图谱的构建

3．5 辣椒素含量的QTL分析

4 讨论

4．1 辣椒遗传图谱的构建

4．2 偏分离标记

4．3 辣椒素含量

4．4 辣椒素和二氢辣椒素含量的QTL分析

5 全文总结

参考文献

附录 多态性的SSR和Indel引物

致谢