基于RIL群体的烤烟耐烤性和烘烤特性QTL定位

发布时间：2020-04-25 04:22

【摘要】：烤烟烘烤特性是决定烘烤质量的重要因素,研究烟叶烘烤特性对于提高优质烟叶产量具有重要作用。本研究于2016年、2017年、2018年在中国农业科学院烟草研究所青岛试验基地、2018年在山东省诸城市洛庄实验站种植云烟85×大白筋599的高世代RIL群体,将高密度遗传连锁图谱与表型数据相结合,对烤烟烘烤特性和耐烤性进行QTL定位;使用云烟85×大白筋599和中烟100×翠碧1号的F_2群体对耐烤性相关分子标记进行验证。主要研究结果如下。(1)将高密度遗传连锁图谱与烘烤特性表型数据结合,进行烤烟烘烤特性QTL定位。2016年在第18条连锁群检测到1个烘烤特性QTL位点,2017年在第8条和第18条连锁群分别检测到一个烘烤特性相关QTL位点。2018年即墨检测到2个烤烟烘烤特性QTL位点,分别位于第24条连锁群和第18条连锁群。位于第18条连锁群的烘烤特性相关位点在3个环境下均检测到,烘烤特性表型变异的解释率分别为6.836%、6.664%和8.419%,此位点重复性好,较为稳定。对该区间进行功能注释,发现编码9-顺式-环氧类胡萝卜双加氧酶的基因Ntab0972510.1,控制钾转运蛋白表达量的基因Ntab0972700.1,叶绿体内控制亚基物质形成的基因Ntab0972720.1、Ntab0972730.1,编码2-烯醛还原酶的基因Ntab0973030.1。(2)使用计算机对烟叶的变褐面积进行辅助识别,获得耐烤性表型数据。将高密度遗传连锁图谱与耐烤性表型数据将结合,进行烤烟耐烤性QTL定位。2016年检测到两个耐烤性相关位点分别位于第9条连锁群和第18条连锁群。2017年在第18条连锁群检测到1个耐烤性相关位点,2018年诸城试验结果分析得到1个耐烤性相关位点位于第18条连锁。在2个环境下均检测到位于第6条连锁群的耐烤性相关位点,该位点在2个不同的环境下对于耐烤性表型变异的解释率分别为9.319%和10.347%。对此定位区间进行功能注释,发现1个与过氧化物酶相关的基因Ntab0919160.1,该基因与耐烤性密切相关。(3)以云烟85×大白筋599和中烟100×翠碧1号的F_2群体为试验对象,对耐烤性相关分子标记进行验证。根据标记的亲本基因型,将群体进行分组,对耐烤性表型数值进行统计。结果表明,在两个群体中PT51364不同基因型间的耐烤性均值差异显著,说明该标记能有效区分不同个体的耐烤性,对耐烤性分子标记辅助育种有重要意义。
【图文】：

遗传连锁图谱,遗传连锁图谱

图 2-1 遗传连锁图谱结果图Fig.2-1 Genetic map2.4 连锁分析方法使用 RQTL 软件进行 QTL 分析，获得性状关联区域。通过复合区间作图法定位性状换检验（permutation test，PT）1000 次进行设定阈值，首先考虑 0.99 置信度对应的 L若没有定位区间则考虑 0.95 置信度对应的 LOD 阈值；若没有定位区间则考虑 0.90 置信。若仍没有结果则不考虑 PT 检验的结果，手动降低阈值到 3.0；若 3.0 没有区间则降到对烘烤特性分值与本课题组前期构建的高密度遗传连锁图谱（张玉琴，2018）进行分析状关联区域。由于 RQTL 软件无法识别汉字，因此将处理名称进行替换（表 2-2）。表 2-2 烤烟烘烤特性处理代号Table 2-2 Code of curing characteristic treatment of flue-cured tobacco处理代号Treatment Code name2016 年即墨烘烤特性打分 jmfz_2016

烘烤特性,连锁群,加性效应,值分布

13图 2-2 4 个处理的烘烤特性标记在 24 条连锁群的 LOD 值分布以及 QTL 加性效应Fig 2-2 The LOD value distribution of curing characteristics markers on 24 linkage groups and the additive effect ofQTL of four treatments
【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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