甜瓜果实、种子相关性状QTL分析

发布时间：2020-04-08 23:48

【摘要】：甜瓜(Cucumis melo L.)是葫芦科作物,其果实相关性状一直受到育种工作者们的关注。近年来,越来越多的人致力于提高果实产量和改良果实品质。种子性状决定甜瓜的初期的萌芽和生长生硬能力,是保证甜瓜良好生长密不可分的一部分。为了探讨甜瓜果实和种子性状的遗传规律并进行QTL分析,本研究利用具有显著农艺性状差异的美国厚皮甜瓜品系ms-5和中国薄皮甜瓜品系HM-1为亲本构建F2:3群体,采用基于高通量测序开发的全基因组多态性CAPS分子标记构建甜瓜遗传连锁图谱,结合田间表型数据对甜瓜果实、种子等相关性状进行遗传分析和QTL定位,并对相关QTL位点进行候选基因预测,结果如下:甜瓜果实相关性状包括单果重、果实长度、果实宽度、果形指数及果肉厚度,均符合正态分布,表明为数量性状,同时果实长度、果实宽度、果形指数三者之间均为极显著相关。甜瓜种子相关性状种子百粒重、长度和宽度,三者两两之间均呈极显著相关,且田间性状调查符合正态分布,为数量性状。本研究以高通量测序技术开发CAPS分子标记,在甜瓜12条染色体上均匀选取酶切位点设计引物,共设计523对引物,对所设计的引物进行多态性验证,结果表明,有170对引物具有多态性,多态率为32.5%。利用F2群体植株个体DNA,构建一张包含159个CAPS标记、12个连锁群(分别对应于甜瓜12条染色体)的甜瓜遗传连锁图谱,覆盖基因组长度1 771.53 c M,标记间平均遗传距离11.35 cM,其中第9号染色体标记数量最多,共29个。各个标记在遗传连锁图谱上的分布与理论上开发CAPS标记的位置基本一致。共检测到与果实性状相关QTL位点18个,LOD值介于2.82-18.78,可解释2.68%-79.40%表型变异率。与单果重相关的QTL位点4个,分别位于第2、6、8号染色体上;果实长度有关QTL位点1个,位于第2号染色体上;果实宽度有关位点3个,位于第6、7号染色体上;果形指数相关QTL位点7个,分别位于2、6、7号染色体上;果肉厚度有关QTL位点3个,位于第2、7号染色体上。共检测到与种子相关性状有关QTL位点7个,LOD值介于3.60-8.66,可解释8.07%-19.53%的表型变异。与种子百粒重相关QTL位点2个,均位于第6号染色体上;与果实长度有关QTL位点4个,位于第5、9、11号染色体上。与果实宽度有关QTL位点1个,位于第11号QTL位点。果形指数QTL位点FS6.1位于B0610和E0623两个标记之间,两标记间遗传距离为0.27 cM,LOD值为6.14,解释5.72%表型变异率,通过基因序列比对QTL FS6.1位于甜瓜基因组scaffold00027上,基因注释结果发现,该区域有26个候选基因。
【图文】：

17图 3-1 F2:3群体果实相关性状频次直方图Fig. 3-1 Histogram for the fruit traits of F2:3population.1.4 甜瓜果实性状相关性分析甜瓜果实性状相关性分析结果显示（见表 3-2）甜瓜果实长度、果实宽度、果形指果重、果肉厚度均存在不同程度的相关度，果实宽度与单果重呈极显著正相关、与果度呈极显著正相关，与果形指数呈极显著负相关。果肉厚度与单果重、果实长度、果度呈极显著正相关，与果形指数呈极显著负相关。具有相关性的果实形状在理论上得 QTL 分析位点，可能在连锁群的同一位置或者相近位置，在基因定位和育种上具有重指导意义。

图 3-2 F2:3群体种子相关性状频次直方图Fig. 3-2 Histogram for the seed traits of F2:3population3.2.2 种子性状相关性分析如表 3-4 所示，种子百粒重于种子长度呈显著正相关，，种子百粒重与种子宽度呈显著正相关，种子长度与种子宽度呈显著正相关，相关系数分别为 0.566、0.359、0.575。由此可知三个种子性状之间存在密切的联系，种子百粒重越大，种子长度宽度的值越大，这种关联可以在遗传和分子育种中起到参考的作用。表 3-4 甜瓜种子性状相关性分析Tab. 3-4 Correlation analysis of seed traits in melon性状Traits种子百粒重100 Seed Weight种子长度Seed Length种子宽度Seed Width种子百粒重 100 Seed Weight 1.000种子长度 Seed Length 0.566**1.000种子宽度 Seed Width 0.359**0.575**1.000
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S652

【参考文献】

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本文编号：2619986