番茄InDel分子标记的开发与果实心室数量主效QTL lcn2.2的精细定位

发布时间：2020-01-19 19:04

【摘要】：番茄(Solanum lycopersicum)果实重量和形状是重要的商品品质性状,也是番茄育种的重要目标性状。番茄果实重量和形状都与果实心室数量有关。在驯化过程中,番茄果实心室数量发生了显著的变化,因而成为番茄驯化综合特征性状(domestication syndrome traits)之一。因此,研究番茄果实心室数量形成的遗传基础,将有助于阐明番茄驯化和果实发育的分子机制,同时为育种提供理论依据,具有重要的科学意义和育种应用价值。本研究以T909(多心室)分别与Heinz1706(少心室)和LA1589(少心室)杂交构建的F2和BC1S1群体为研究对象,利用QTL-seq和传统QTL定位技术定位番茄果实心室数量主效QTLs,并利用交换单株后代鉴定试验对主效QTL lcn2.2(locule number 2.2)进行了精细定位。本研究还利用番茄参考基因组、醋栗番茄LA1589、番那利番茄LA0716以及多份番茄重测序的结果,开发出了一套InDel分子标记,并利用24份常用的番茄材料进行验证。获得的主要结果如下:1.开发了1651个InDel分子标记。通过比对番茄Heinz1706、LA1589、LA0716及其它已经重测序番茄的基因组序列,找出InDel,利用软件Primer3设计引物,以24份常用番茄材料的基因组DNA为模板进行PCR,然后进行3%琼脂糖凝胶电泳检测,共筛选出1651个InDel分子标记。这些InDel分子标记在1至12号染色体上的数量依次为:85、233、150、136、78、213、120、132、133、125、104和142个。这些标记中,在8个野生番茄材料中具有多态性的标记有1317个,占79.8%;在14个普通番茄材料中具有多态性的标记有912个,占55.2%;在野生番茄材料和普通番茄材料之间具有多态性的标记有1638个,占99.2%。与已报道的番茄InDel分子标记相比,该套InDel标记具有以下3个特点:经过了24份常用的涵盖10个种(species)的番茄材料验证,可参考性比较大;使用方便,可用3%琼脂糖凝胶电泳检测;栽培番茄中多态性比较高。这些特点将有助于其应用于番茄遗传育种。2.在普通番茄材料T909中发现了一个果实心室数量主效QTL lcn2.2。从F2群体220株中,选取果实心室最多和最少的各20株,将其基因组DNA等量混合,组成两个混池,与两个亲本分别进行重测序。利用QTL-seq分析,在2号染色体末端发现存在控制果实心室数量的主效QTL。利用2号染色体上的InDel分子标记对BC1S1群体402株进行基因型分析,结合传统QTL定位分析,在2号染色体上发现了两个控制果实心室数量的主效QTL:lc和lcn2.2。其中,lcn2.2位于2号染色体上58.7 52.9 Mb区域内,其遗传贡献率(R2值)为0.238。3.将lcn2.2精细定位到345 kb的区域,该区域编码41个基因。利用从BC1和BC1S1群体中筛选到的交换位点在2号染色体上58.7 52.9 Mb区域内的交换单株,进行后代鉴定,将lcn2.2精细定位到分子标记C02M51897和C02M52241之间约345 kb的区域内,物理位置为SL2.50ch02:51,897,315-52,241,826。根据番茄参考基因组基因注释ITAG 2.40版本,该区域编码41个基因。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S641.2
，

本文编号：2571181