花生产量相关荚果性状及籽仁品质QTL定位分析

摘要

花生（Arachis hypogaeaL.）是世界范围内广泛种植的经济作物和油料作物，居国内大宗农作物第四位。开展花生产量和品质相关性状的遗传研究和 QTL 定位，对利用分子标记辅助育种具有重要的理论意义和应用价值。 本研究以“山花15号×中花12号”重组自交系群体为材料，基于课题组前期试验基础，构建分子标记遗传连锁图谱；结合荚果、品质相关性状的检测数据进行QTL 定位。取得的主要研究结果如下： 1、对花生产量相关荚果性状以及籽仁品质性状表型数据进行分析，山花15号和中花 12 号的单果重、单仁重、含油量、油酸含量、亚油酸含量、粗蛋白含量、棕榈酸含量、二十四烷酸含量、山嵛酸含量存在极显著差异，RIL群体的6个产量相关荚果性状以及19个籽仁品质相关性状变异广泛，变异系数最小值为4.39%，最大值为35.88%，群体中存在着超亲家系。25个性状均表现为连续变异，为典型数量性状特征，可用于进行QTL定位。 2、构建了一张包含190个标记的栽培种花生遗传连锁图谱，共有23个连锁群，图谱总长度为1980.22cM，标记间平均距离为10.42cM，最小距离为0.30cM，连锁群平均长度为86.09cM，单个连锁群标记个数为2~19个。 3、使用软件QTL IciMapping V 4.0对花生产量相关荚果性状和主要品质性状进行QTL定位，共检测到216个QTL位点，包括4个果重相关QTL，9个仁重相关QTL，3个出仁率相关QTL，7个单株生产力相关QTL，10个含油量相关QTL，67个脂肪酸含量相关QTL，12个粗蛋白含量QTL，104个氨基酸含量相关QTL，单个QTL的表型变异解释率（PVE）为1.75%～13.40%。 在2014、2015、2016和2017年4个种植环境下被重复检测到的QTL有11个，其中单果重相关 QspwA07 的 PVE 为 5.41%~10.43%，单仁重相关 QsswA07 的 PVE 为5.46%~10.76%，含油量相关 QocA07 的 PVE 为 4.85%~9.32%，这 3 个 QTL 都位于AHGS1213_c1~GM2050区间内，与标记GM2050紧密连锁，遗传距离分别为4.19cM、3.94cM、2.19cM。粗蛋白含量相关 QcpcA04-1 的 PVE 为 4.45%~13.17%，位于PM427~AHGS1143区间内，与标记AHGS1143紧密连锁，遗传距离为3.71cM。山嵛酸含量相关 QbaB02 的 PVE 为 3.96%~11.69%，二十四烷酸含量相关 QtaB02 的 PVE 为3.13%~5.39%，赖氨酸含量相关 QlysA07 的 PVE 为 2.92%~7.78%，亮氨酸含量相关 QleuA07的PVE为2.83%~4.80%，苏氨酸含量相关QthrA07的PVE为3.73%~9.22%，缬氨酸含量相关QvalA07的PVE为5.24%~11.14%，异亮氨酸含量相关QileA07的PVE为5.60%~8.03%。 4、共检测44个区域包含两个及两个以上的性状的QTL。在LG07（A07）连锁群的AHGS1213_c1~GM2050标记区间检测到与单果重、单仁重、百果重、百仁重、出仁率、粗蛋白含量、含油量等19个性状相关的QTL，两个标记间的遗传距离为27.29cM，上述QTL与标记GM2050紧密连锁。在LG4（A04）、LG7（A07）和LG13（B02）连锁群上的QTL聚集区域包含10个以上性状相关的QTL。 5、共检测到15个共分离标记，其中与单个QTL共分离标记有9个，与单仁重、粗蛋白含量、二十四烷酸含量、山嵛酸含量、棕榈酸含量、蛋氨酸含量、精氨酸含量、缬氨酸含量和苏氨酸含量共分离标记分别为AHGS1500_c1、AHGS1755、AHGS1358、GM1771、AHS2274_c1、AHGS1211、TC4H02、AHGS2526和AHGS3217。与多个QTL共分离标记6个，分别为AHGS1434、AHGS1917_c1、IPAHM229、GM2050、AHGS1280、TC25G11。

目录

声明

符 号 说 明

1 前言

1.1花生的起源和分布

1.2遗传图谱的构建

1.3 QTL定位原理与方法

1.4花生遗传连锁图谱的研究进展

1.5花生重要性状的QTL研究进展

1.6研究目的与意义

2 材料与方法

2.1供试材料

2.2田间试验和性状调查

2.3试验方法

2.4 数据记录与统计分析

3 结果与分析

3.1 RIL群体荚果性状的变异

3.2 RIL群体籽仁品质性状的变异

3.3分子标记遗传连锁图谱

3.4花生荚果及品质性状QTL定位

3.5 QTL簇分析

3.6 QTL共分离标记

4 讨论

4.1构建遗传连锁图谱的分析

4.2 检测QTL与前期研究的对比分析

4.3重要QTL分布情况

4.4 检测QTL与已报道相关性状QTL的比较

5 结论

参考文献

图版Ⅰ

致谢