基于SSR、SRAP和ISSR丹参遗传连锁图谱构建及其农艺性状的QTL定位

摘要

丹参（Salvia miltiorrhiza Bge.，2n=2X=16）为唇形科鼠尾草属多年生草本植物，其干燥根及根茎是我国重要的大宗药材之一，具有重要的药用价值、经济价值和研究价值。目前，丹参遗传基础薄弱，育种进程缓慢。分子连锁图谱的建立有助于分析重要性状的遗传规律，加快选择进程，提高选择效率，对丹参新品种培育和重要性状基因的深入研究奠定重要基础。本研究以紫花丹参105为母本，白花丹参18为父本两个丹参品系杂交得到的138株F1代群体为试材，利用SSR、SRAP和ISSR分子标记并运用Joinmap4.0软件的CP模式构建丹参遗传连锁图谱。在此基础上，对丹参进行主要农艺性状的QTL定位及分析。主要结论如下：
　　1、遗传连锁图谱的构建
　　本研究首选将503对SSR引物、100对SRAP引物和8条ISSR引物在亲本间进行多态性筛选，其中340对引物进行了有效扩增，206对引物具有多态性，包括158对SSR引物、46对SRAP引物和2条ISSR引物，分别占所选引物的31.4％、46.0%和25.0%。该图谱包含9个连锁群共111个（73个SSR和38个SRAP）标记位点，图谱覆盖基因组全长857.4cM，标记间平均图距为7.7cM，各连锁群长度在41.6～149.7cM之间，每个连锁群的标记数在2～27个之间。连锁群上有17.1%的标记出现偏分离，主要集中LG1、LG2和LG3上。
　　2、数量性状基因定位
　　通过对丹参的地上部性状和根部性状调查，各性状在F1代群体中呈连续分布状态，由此表明其为数量性状遗传，杂交 F1后代群体的表型分布均符合正态分布。利用构建的丹参遗传连锁图谱，对丹参的表型数量性状采用区间作图法进行分析，共检测到QTL位点达26个，可解释表型变异率在8.0%～13.7%。在10种性状中检测到了与茎生叶叶长、茎生叶叶宽、株高、根直径、根冠幅、根鲜重和根条数相关的QTLs位点。
　　总之，本研究结果在丹参基因组结构和功能研究、分子标记辅助育种和建立细胞遗传图等一系列分子遗传学研究工作中发挥着不可替代的作用，为今后丹参在相关数量性状的基因定位、分离以及克隆等方面提供了基础信息,为将来揭示丹参表型性状相关的遗传机制提供坚实的理论基础。

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1 前言

1.1 研究目的与意义

1.2 遗传连锁图谱的国内外研究进展

1.2.1 建立作图群体

1.2.2 遗传图谱标记的选择

1.2.3 遗传连锁图谱的研究应用

1.3 药用植物育种的遗传改良与研究

1.3.1 选择育种

1.3.2 杂交育种

1.3.3 染色体倍性育种

1.3.4 航天育种

1.3.5 基因育种

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 试验材料

2.1.2 仪器与试剂

2.1.3 引物类型及数量

2.2 试验方法

2.2.1 DNA的提取

2.2.2 DNA的检测

2.2.3 引物分析方法

2.2.4 数据分析及图谱构建

2.2.5 重要农艺性状的QTL定位

3 结果与分析

3.1 F1群体表型性状的描述性分析

3.2 F1群体各表型性状的相关性分析

3.3 分子标记的多态性分析及连锁图谱的构建

3.3.1 丹参DNA基因组的提取

3.3.2 引物的筛选及分析结果

3.3.3 丹参遗传连锁图谱的构建

3.3.4 丹参部分农艺性状的QTL定位分析

4 讨论

4.1 DNA的提取

4.3 分子标记的选择与开发

4.4 偏分离现象

4.5 分子连锁群的数目

4.6 丹参农艺性状的QTLs分析

5 结论

参考文献

致谢

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