大豆四向重组自交系群体株高发育动态播期效应的QTL分析

发布时间：2020-04-27 15:19

【摘要】：大豆是世界上重要的油料作物,株高对其产量和适应性至关重要,大豆株高是受多基因控制的复杂数量性状,受内外因素影响,某些QTL的表达在不同阶段可能存在差异。以往围绕大豆株高性状的QTL定位多基于成熟阶段表型值的基础上获得的,由于忽视了性状的动态发育,导致大多数的遗传信息可能未被发现。利用非条件QTL和条件QTL相结合的动态分析方法对数量性状进行定位分析,可以检测到在特定时期和时段内表达的QTL位点,进而可以更综合、更全面地了解控制该性状的位点的动态表达。相比两交群体,四向杂交群体可以反映更多亲本之间的遗传多样性,多态性水平高,统计推断空间广,有助于提高QTL检测效率,比单交更具应用价值。本研究利用大豆四向杂交(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)RIL群体的160个F_(2:7)和F_(2:8)株系进行株高的动态QTL定位及株高相对播期效应和绝对播期效应的QTL定位分析,旨在确定大豆动态株高QTL的相关信息,对于分子标记辅助选择育种更为有效。主要研究结果如下:(1)遗传图谱构建:利用275个标记构建了一张含有20个连锁群的遗传图谱,标记在图谱的位置与公共图谱一致。连锁图谱全长3636.26 cM;平均每条连锁群包含13.75个标记;两标记间平均距离13.22 cM,标记间最大距离33.93 cM,最小距离0.01 cM;在N、A1、D2和L连锁群上标记最多,均含有20个标记;平均每条连锁群长度为181.81 cM,最长的连锁群为D2连锁群,长度为319.02 cM,最短的连锁群为D1a连锁群,长度49.36 cM。(2)株高动态QTL定位:95个非条件QTL分布在19条连锁群上,遗传贡献率为6.95%-28.35%,在第15条连锁群(E连锁群)未检测到与株高相关的非条件QTL位点。其中,40个株高非条件QTL位点被多次检测到。在20条连锁群上检测到107个株高条件QTL位点,遗传贡献率为6.90%-29.46%。其中有44个条件QTL位点被多次检测到。(3)株高相对播期效应QTL定位:在18条连锁群上定位50个与株高相对播期效应相关的QTL位点,可以解释0.9%-17.2%的表型变异率。其中,有16个QTL位点被检测到与多个时期的株高相对播期效应相关,qPHR_1、qPHR_6_2、qPHR_4、qPHR_5_1、qPHR_9_2、qPHR_7_3、qPHR_16_2、qPHR_10_2、qPHR_10_3、qPHR_13_3位点均可被同一年度的连续时期检测到;34个位点仅被单次检测到与某一时期的株高相对播期效应相关。(4)株高绝对播期效应QTL定位:在19条染色体上检测到55个与株高绝对播期效应相关的QTL位点,表型变异率在1.00%-12.30%。有14个QTL位点被多次检测到与株高绝对播期效应相关,其中,qPHA_1_1、qPHA_2_2、qPHA_3_2、qPHA_4_2、qPHA_5_1、qPHA_6_2、qPHA_10_2、qPHA_19_2、qPHA_19_4和qPHA_19_5位点分别与多个连续时期相关;qPHA_6_4、qPHA_11及qPHA_16_1均被两个不连续时期检测到与株高绝对播期效应相关;有41个QTL位点被单次检测到与某一时期的株高绝对播期效应相关。(5)QTL真实性检测:通过对比与公共图谱QTL的基因组区域及多环境中的重复定位均可以有效检测QTL位点的真实性。通过与大豆公共图谱上已定位的与株高性状相关的QTL位点进行比对,共在19条连锁群上发现97个QTL定位区间与前人研究结果吻合。此外,在14条连锁群上有43个定位区间被多次检测到与株高性状相关。
【图文】：

株高,重组自交系群体,次数分布,定位分析

65图 3-3 四向重组自交系群体在不同环境下株高绝对播期效应次数分布图Figure3-3 Frequency distributions of AESD on PH in different environments for FW-RILs注：PH Absolute effect: 株高绝对播期效应；KF14: 垦丰 14；KF15: 垦丰 15；HN48: 黑农 48；KF19: 垦丰 19；2014AE07: 2014 年苗后 7 天株高绝对播期效应；2015AE14:2015 年苗后 14 天株高绝对播期效应。Note：PH Absolute effect: the absolute effect of sowing date on plant height; KF14: Kenfeng14; KF15:Kenfeng15; HN48: Heinong48; KF19: Kenfeng19; 2014AE07: the absolute effect of sowing date on plant height 7days after emergence in 2014; 2015AE14: the absolute effect of sowing date on plant height 14 days afteremergence in 2015.3.4.2 株高绝对播期效应 QTL 定位分析
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.1

【参考文献】