新疆红肉苹果杂种一代部分性状遗传变异及QTL定位

摘要

新疆野苹果高功能成分含量的特点为苹果育种提供了重要亲本，与栽培苹果巨大的遗传背景差异也为苹果性状的QTL定位提供了可能。本研究以新疆野苹果的为父本，富士为母本构建的F1代群体为试材，测定19个果实性状，对相关性状的遗传变异进行研究。在该群体已有图谱的基础上，利用winQTLcart2.5软件对14个果实性状进行QTL定位，结果如下:
　　 (1)夏红肉×富士杂交一代群体绝大部分果实性状发生广泛分离，除果肉含水量变异微小外，其他性状变异系数多在10％以上，进一步挖掘潜力巨大。
　　 (2)不同杂交组合的杂种实生苗始果年龄及童期长短存在明显差异，其中新疆红肉苹果为亲本的5个杂交组合在定植第3年的开花株率均在15％以上，童期仅2-4年，而对照‘金帅’ב寒富’苹果杂交组合在定植第4年的开花株率仅为8.0％，童期3-5年，表明新疆红肉苹果确实具有结果年龄早的特性;新疆红肉苹果的5个杂交组合均出现了红-绵肉、红-脆肉、白-绵肉及白-脆肉株系的分离现象，分离比例不符合孟德尔分离规律，且各类株系比较容易稳定，表明新疆红肉苹果控制红肉/白肉及绵肉/脆肉这两对相对性状的基因位点是杂合的，且红肉对白肉及绵肉对脆肉均为显性;
　　 (3)果皮与果肉总酚、可滴定酸、花色苷及Fe含量的广义遗传力均在85％以上，遗传能力较强，而Vc、Ca、K三个性状广义遗传力不足40％，遗传给后代的能力弱。
　　 (4)在第6连锁群检测到单果重QTL一个，为主效QTL;第6、17连锁群果实横径的QTL各一个;第9、10连锁群有关果肉硬度的QTL各一个;第3、10连锁群有关果皮脆度的QTL各一个;第2连锁群有关可溶糖含量的位点一个;第1、7连锁群有关可溶性固形物的QTL各一个;在第1连锁群上有2个、第6、7连锁群各有1个与可滴定酸有关的QTL;在第5、14连锁群上各有1个与果皮总酚含量有关的QTL，其中第14连锁群上位主效QTL;第5连锁群上存在一个与果肉总酚含量有关的主效QTL;在第5连锁群上有2个、第10连锁群有1个QTL与Vc有关的QTL;第6、10连锁群上各有一个与Ca含量有关的QTL，其中第10连锁群上位主效QTL;第5、9连锁群上各有一个与K含量有关的QTL;第2、5、6、11连锁群上各有一个与Mg含量有关的QTL，其中第5、11连锁群上均为主效QTL;在第5连锁群上有2个、第6、7、15连锁群各有1个与果肉含水量有关的QTL。各主效QTL可作为分子标记辅助育种与性状定向改良的切入点。
　　 (5)QTL定位结果与性状间的相关性存在一定程度的吻合，控制不同性状的QTL具有成簇分布的现象，相关性状的QTL很多聚集在连锁群的相近或相同区域内。但是不是所有相关性显著或极显著的性状QTL都十分接近。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 新疆野苹果在苹果育种中的地位和利用价值

1．2 苹果果实性状的变异特点

1．3 QTL定位

1．3．1 OTL定位原理和步骤

1．3．2 QTL作图的统计方法

1．3．3 果树分子遗传作图的群体材料

1．3．4 “双-假测交’’(double-pseudotestcross)理论与果树遗传作图

1．3．5 果树QTL定位研究进展

1．4 本研究的目的意义

2．材料与方法

2．1 试验材料

2．2 图谱来源

2．3 实验试剂

2．4 实验仪器

2．5 性状调查

2．6 统计分析

2．7 数量性状基因(QTLs)的命名

3 结果与分析

3．1 F1功能成分育种性状变异与频度分析

3．2 不同组合的新疆红肉苹果与苹果品种杂种一代群体童期观测结果

3．3 新疆红肉苹果与苹果品种杂种一代群体红肉／白肉及绵肉／脆肉分离比率及亲本基因型的鉴定

3．4 F1功能成分育种性状的相关性分析

3．5 果实性状的主成分分析

3．6 功能型苹果优良株系选育

3．7 新疆红肉苹果与苹果品种杂种一代群体红肉／白肉及绵肉／脆肉分离比率及亲本基因型的鉴定

3．8 夏红肉×富士杂交后代部分果实性状的遗传变异规律

3．9 数量性状在图谱上的QTL定位

3．9．1 单果重

3．9．2 果实横径

3．9．3 果肉硬度

3．9．4 果皮脆度

3．9．5 可溶糖

3．9．6 可溶性固形物

3．9．7 可滴定酸

3．9．8 果皮总酚

3．9．9 果肉总酚

3．9．10 Vc

3．9．11 Ca

3．9．12 Fe

3．9．13 K

3．9．14 Mg

3．9．15 果肉含水量

4．讨论

4．1 关于果树杂种后代果实性状的遗传变异

4．2 关于功能型苹果及其育种技术问题

4．3 关于性状的相关分析结果

4．4 定位群体的选择

4．5 关于QTL的定位结果

4．5．1 与他人定位结果的对比

4．5．2 QTL定位结果与数量性状和质量性状判定的关系

4．5．3 分子标记辅助选择育种(MAS)

5．结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文