菜心种子休眠和生长发育相关农艺性状的QTL定位

发布时间：2020-06-07 10:02

【摘要】：芸薹种(Brassica rapa.2n=20,AA)属于芸薹属植物,是一种重要的农作物,包括蔬菜,油料和饲料作物。芸薹种作物在中国、韩国和日本主要作为叶菜类蔬菜广泛种植,在印度、中国和加拿大多用于生产植物油,在欧洲作为饲料作物种植。大白菜,小白菜和芜菁都属于芸薹种的不同亚种的不同形态类型。本研究在构建的大白菜-菜心染色体片段替换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)的基础上,对种子休眠和生长发育相关农艺性状进行了QTL的定位,主要研究结果如下:1.在前人初步构建的大白菜-菜心CSSLs的基础上,本研究结合MAS技术,对CSSLs进行了完善,获得一套基本趋于完整的含75个株系的CSSLs群体。其中单片段替换系有66个,两个片段替换系有9个,大白菜染色体插入片段长度为458.27 Mb,目标插入片段长度为208.46 Mb,基因组覆盖率为81.02%,菜心基因组的恢复率为98.06%。2.对大白菜-菜心CSSLs群体进行了种子休眠的鉴定和QTL定位,通过三次生物学重复试验,共检测到12个与种子休眠相关的QTL位点,分别位于A01、A02、A03、A04、A05、A06、A09和A10染色体上,并分别命名为q D-1-1、q D-1-2、q D-2-1、q D-3-1、q D-3-2、q D-3-3、q D-4-1、q D-5-1、q D-5-2、q D-6-1、q D-9-1和q D-10-1。通过与拟南芥的同源区域比较,共找到27个与种子休眠相关的基因,为后续的精细定位和基因克隆的研究提供了依据。3.在2017年夏和2017年秋,利用75份大白菜-菜心CSSLs群体进行了农艺性状的QTL定位。通过单因素方差分析CSSLs各株系与轮回亲本‘四九菜心’之间的显著性差异,在10条连锁群上共检测出了157个QTL位点。其中,控制株高QTL有11个,控制株幅的QTL有22个,控制抽薹时间的QTL有10个,控制开花时间的QTL有11个,控制叶长的QTL有14个,控制叶宽的QTL有11个,控制叶柄长的QTL有8个,控制叶柄宽的QTL有11个,控制薹粗的QTL有15个,控制薹蜡粉的QTL有12个,控制叶面平整度的QTL有14个,控制叶色的QTL有11个,控制叶裂刻的QTL有7个。其中,在两次重复中稳定表达的QTL有32个。
【图文】：

菜心,亲本材料

二材料与方法二材料与方法料是以芸薹属芸薹种 AA 基因组测序计划（The Multinational BraGP）大白菜模式植物‘Chiifu’为供体亲本，小白菜高代自交’为受体亲本，在李康宁（2015）通过多代回交和自交，构建的替换系群体的基础上，进一步纯化背景，完善替换系。‘四九菜抽薹开花，不结球，叶面光滑、无刺毛，叶片卵圆或椭圆形、叶早熟品种，，种子有强休眠；‘Chiifu’属于大白菜亚种，耐抽薹，晚熟品种，种子无休眠现象。

路线图,染色体片段,菜心,大白菜

图 2-2 大白菜-菜心染色体片段替换系构建的技术路线Fig. 2-2 The technical route to construct Chinese cabbage-caixin CSSLs大白菜-菜心染色体片段替换系构建的方法替换系植株基因组总 DNA 的提取实验采用改良 CTAB 法（Paterson et al，1993）提取基因组总 DNA，具体1）在 2.0 ml 的离心管中放入白菜幼嫩叶片约 1 g 左右。2）加入少量液氮在（1）的离心管中，然后用镊子将叶片研磨，直至磨碎在液氮环境下。3）向 2%CTAB 裂解缓冲液加入 0.4%的巯基乙醇，进行预热，然后取 60TAB 裂解缓冲液加入到（2）离心管中。4）将离心管放入 65℃的水浴锅中，水浴 40 min 左右，每隔 10 min 摇匀5）水浴完成向离心管中加 600 ul 的氯仿/异戊醇（24:1）抽提液，充分摇匀 rpm 离心 15 min。6）用移液器吸出 450 ul 上清液于 1.5 ml 的新离心管中，再加入等体积
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S634.5

【参考文献】