雪茄茄衣叶面主要性状的遗传分析和QTL定位

发布时间：2020-04-11 17:03

【摘要】：雪茄茄衣烟叶作为雪茄中最重要的原材料,其叶面性状对雪茄的质量影响非常大,因此明确雪茄茄衣烟叶面主要性状的遗传规律,有利于从遗传育种角度提高优质茄衣烟叶品质。本研究以遗传背景差异大且目标性状差异明显的国外雪茄种质Beinhart1000-1和具有雪茄风格的地方晒烟种质鹤峰把把烟为亲本,构建F_2和F_(2:3)遗传群体,利用植物数量性状“主基因+多基因”混合遗传模型分析叶面褶皱度、叶片厚薄、侧脉粗细和主侧脉夹角的遗传效应,同时通过简化基因组测序构建遗传图谱并进行相应性状的QTL定位分析,试验结论如下:1.雪茄茄衣叶面主要性状的遗传分析通过4个世代联合分离分析方法发现,叶面褶皱度在团棵期和现蕾期的遗传率分别为42.70%、57.71%;叶片厚薄在现蕾期和中心花开放期的遗传率分别为64.44%、50.62%;侧脉粗细在团棵期的遗传率达到69.47%,现蕾期时遗传率为1.75%,中心花开放期为32.52%;主侧脉夹角在现蕾期遗传率达90.93%,在中心花开放期遗传率为42.55%。可以看出,同一性状在不同生育时期的遗传效应存在差异,同时控制每个性状的遗传模型和基因互作效应在各个时期存在着差异,但这4个性状多数时期主要受到遗传因素的影响。2.雪茄烟遗传图谱的构建利用简化基因组测序技术,分析了两个雪茄亲本及后代151份F_(2:3)家系群体。首先,亲本间共开发出多态性位点94818个;然后,筛选出分型后进行连锁性分析的有效子代标记共1196个,最后,通过遗传图谱构建软件Joinmap 4.0绘制了一张覆盖24条连锁群,包含1036个SNP标记的遗传连锁图谱。该遗传图谱遗传距离总长度为3848.58cM,平均每条连锁群上有43.2个SNP标记,平均每3.71cM就有一个SNP标记。3.雪茄茄衣叶面主要性状的QTL定位结合不同时期的性状表型数据进行QTL分析,共检测到69个与4个性状相关的QTL,其中叶面褶皱度相关QTL有22个,叶面厚薄相关QTL有14个,侧脉粗细相关QTL有21个,主侧脉夹角相关QTL有12个。检测到的所有QTL主要分布在除16连锁群外其他所有连锁群上,最高可解释表型变异率83.7%。其中,每个性状均存在相关QTL在多时期能被检测到:叶面褶皱度QTL在F_(2:3)现蕾期和中心花开放期均被检测到,该QTL位于14号连锁群上66.51cM处,解释表型变异率为6.52%和4.55%;叶面厚薄QTL在F_2和F_(2:3)现蕾期均被检测到,位于22号连锁群上37.91cM处,其解释率达到14.71%和22.11%;侧脉粗细QTL在F_2团棵期和中心花开放期均被检测到,位于18号连锁群上63.11cM处,解释率为20.53%和10.66%;主侧脉夹角在F_(2:3)现蕾期和中心花开放期均被检测到,位于18号连锁群上175.61cM处,其解释率分别为4.99%和7.88%。这些位点具有较稳定遗传效应,可优先作为分子标记辅助选择。
【图文】：

图 3.1 建库流程uster Kit 在 cBot 簇生成系统（cBot C备物在 Illumina Hiseq 平台上进行测评估原始测序数据，但因其含有接头信息干扰后续的信息分析。因此我们删除终得到的数据为有效数据。，获得高质量的 Clean data。可以统误率、Q20、Q30、GC 含量等数。 Edwards K D 等（2017）的 K326，表 3.1 参考基因组基本情况Table 3.1 Reference genome basicsGC 含量(%) N 比例(%) N50

信息缺失的位点要过滤掉，筛选选择父母本间皆具有多态性的位点，并从中得到适合 F2:3作图群体使用的标记类型位点。完成亲本间标记开发后，，在亲本多态性标记位点上获得 151 个后代子代的基因型结果。得到分型结果后要进行子代标记的筛选，主要过程为：首先检查去掉异常碱基。然后进行完整度过滤。最后，偏分离标记（Segregation distortion）过滤。3.2.4.4 构建遗传连锁图谱完成筛选子代标记高质量遗传标记后，选取常用分析软件：Joinmap 4.0 软件，构建遗传图谱过程如下：1）通过数据划分连锁群，设定 LOD 值在 2～50 区间内；2）采用回归算法对每条连锁群进行前后排序；3）利用 Kosambi 函方法手段确定遗传标记间的相对遗传距离。其中，在构建图谱过程中，会产生部分严重不能连锁的标记，通过删除不连锁标记后能获得连锁图谱上的 SNP 标记。最终使用 perl SVG 模块绘制出遗传连锁图谱。3.3 结果与分析3.3.1 DNA 检测结果
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S572

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本文编号：2623824