芝麻高密度遺傳圖譜構(gòu)建和種皮顏色QTL分析.pdf

1、芝麻是一種重要的油料作物，也是最古老的栽培植物之一。不同種皮色的芝麻用途不完全相同，研究認(rèn)為芝麻種皮色與種子的生化特性，抗氧化成分密切相關(guān)，因此分析芝麻種皮顏色形成的分子基礎(chǔ)，對(duì)培育不同種皮色的專用型優(yōu)質(zhì)芝麻具有指導(dǎo)意義。本研究以白色種皮親本中芝13和黑色種皮親本ZMM2748雜交構(gòu)建的包含548個(gè)株系的F7代RIL群體為研究對(duì)象，開展種皮顏色鑒定、遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建、種皮顏色QTL的定位分析，主要研究結(jié)果如下：
　　（1）構(gòu)建了

2、一張由437個(gè)共顯性標(biāo)記構(gòu)成的高密度遺傳連鎖圖譜。通過雙親DNA對(duì)合成引物進(jìn)行多態(tài)性篩選，得到多態(tài)性引物451個(gè)，使用Joinmap3.0軟件對(duì)F7群體進(jìn)行遺傳圖譜構(gòu)建，共有437個(gè)標(biāo)記定位到了遺傳連鎖圖上，構(gòu)建了一張包含14個(gè)連鎖群的遺傳圖譜，遺傳總長(zhǎng)度為2136.578cM，平均遺傳距離為4.89cM，14個(gè)遺傳連鎖群平均遺傳距離在1.13cM-8.1cM之間。
　?。?）明確了芝麻種皮色的群體遺傳特點(diǎn)。采用直觀鑒定法和CR4

3、00色差儀法兩種方法對(duì)種植于三亞、陽(yáng)邏兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的群體種子種皮色分別進(jìn)行分析。直觀鑒定法將種子分為白色、黃色、褐色、茶色、灰色、黑色等6類，其中黑色占24％、灰色占14%、褐色占7%、茶色占20%、黃色占17%、白色占18%；色差儀法測(cè)定結(jié)果中L、a、b三個(gè)參數(shù)的最小測(cè)量值均在黑色種皮顏色中獲得，分別為29.17、2.08和6.62；L值的最大測(cè)量值在黑色種皮中獲得56.01，a、b值的最大測(cè)量值在黃色種皮中獲得，分別為7.06和23.

4、00。
　?。?）種皮色QTL分析獲得38個(gè)相關(guān)位點(diǎn)。利用WinQTLcart2.5對(duì)兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)種植的F7：8RIL群體分別進(jìn)行QTL定位，在海南試驗(yàn)點(diǎn)共定位到23個(gè)種皮顏色相關(guān)QTL，陽(yáng)邏試驗(yàn)點(diǎn)共定位到24個(gè)QTL，兩試驗(yàn)點(diǎn)重復(fù)檢測(cè)出的QTL16個(gè)；QTLnetwork可綜合分析遺傳效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)， QTLnetwork在兩個(gè)點(diǎn)共定位到種皮顏色性狀相關(guān)的QTL16個(gè)，包括貢獻(xiàn)率分別是25.4%、24.0%、14.9%、15.0%

5、、17.8%和42.6%的q1L47、q1a47、q1b47、q5a24、q5L24和q5b24六個(gè)高貢獻(xiàn)率QTLs；在不同軟件或相同軟件不同環(huán)境中檢測(cè)到與同一性狀指標(biāo)相關(guān)位于同一標(biāo)記區(qū)間遺傳間距<1.5cM的QTL共有20個(gè)，其中貢獻(xiàn)率高于10%的有9個(gè)，分別是qC1-L3（25%）、qC1-b2（12%）、qC1-L4（36%）、qC1-b3（16%）、qC1-a3（14%）、qC1-L5（19%）、qC5-b1（39%）、qC5-

6、a1（14%）、qC5-L1（14%）。
　?。?）獲得主效 QTL區(qū)段候選基因217個(gè)。通過三個(gè)主效 QTL所在標(biāo)記區(qū)間（ZMM2913-ZMM2239、ZMM1682-ZMM1683和ZMM1683-ZMM1687）與芝麻全基因組對(duì)應(yīng)的序列的比對(duì)分析，在該區(qū)段內(nèi)芝麻基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中可檢索到的基因數(shù)為217個(gè)，有功能注釋的基因130個(gè)，其中擬南芥中已報(bào)道的與類黃酮合成有關(guān)的基因有3個(gè)（SIN_1012054、SIN_1016754