發(fā)布時間：2017-03-23 22:00

  本文關(guān)鍵詞：割手密高密度遺傳圖譜的構(gòu)建及黑穗病QTL定位，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：甘蔗(Saccharum officnarum L.)是世界上最重要的糖料作物,選育高產(chǎn)高糖抗逆的品種仍然是當前甘蔗育種的主要目標。甘蔗屬的大多數(shù)性狀受微效多基因控制,為復雜的數(shù)量性狀,因而對其進行遺傳改良十分困難,加之甘蔗遺傳背景復雜,一般條件下難于開花或很少開花,使用傳統(tǒng)育種方法進行新品種選育,效率較低。割手密(Saccharum spontaneum L.)是甘蔗屬中分布最廣、類型最多的細莖野生種,比其他甘蔗屬及近緣屬的野生種更易于雜交利用,是當前甘蔗品種中優(yōu)良性狀如適應、性抗逆性、宿根性等的主要來源。開展割手密高密度分子遺傳連鎖圖譜構(gòu)建和QTL定位研究,將優(yōu)異的野生種質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為基因資源,找到與目標性狀緊密連鎖或共分離的分子標記,借助標記輔助選擇可以極大縮短育種年限、加快育種進程。本研究以廣西割手密GXS85-30和GXS87-16雜交F1157個分離后代建立作圖群體,結(jié)合SSR和AFLP分子標記技術(shù),采用“擬測交”策略分別構(gòu)建雙親分子遺傳圖譜,并對控制黑穗病性狀的QTL進行定位分析。主要結(jié)果如下：1.建立了高效的SSR和AFLP分子標記技術(shù)體系,SSR-CE方法檢測多態(tài)性標記和單劑量標記效率分別是SSR-PAGE方法的1.9倍和1.47倍；AFLP-CE方法檢測多態(tài)性標記和單劑量標記效率分別是AFLP-PAGE方法的2.5倍和3.9倍。SSR和AFLP熒光標記結(jié)合毛細管電泳檢測具有高效性,其中AFLP熒光標記毛細管電泳技術(shù)更具優(yōu)越性,該技術(shù)體系有利于開展高密度遺傳圖譜的構(gòu)建及遺傳多樣性分析等相關(guān)研究。2.利用JoinMap 4.0成功構(gòu)建了母本GXS85-30和父本GXS87-16的分子遺傳圖譜。母本GXS85-30分子遺傳圖譜包含72個連鎖群,共計701個標記位點；覆蓋總圖距4656.2cM,標記間平均圖距6.64 cM；估測基因組長度為7141.69 cM,基因組覆蓋率為65.20%:圖譜共含8個同源組,推測其為同源八倍體。父本GXS87-16的遺傳連鎖圖譜共形成72個連鎖群,包括650個標記位點；覆蓋總圖距4539.34 cM,標記間平均圖距6.98 cM;估測基因組長度為5632.69 cM,基因組覆蓋率為80.59%；圖譜包含8個同源組,推測其為同源八倍體。本次構(gòu)建的兩張割手密分子遺傳圖譜,標記間平均圖距均較小(小于7 cM),覆蓋率較高(65%以上),達到下一步開展黑穗病QTL定位的要求。3.比較SSR/AFLP-CE標記和SSR/AFLP-PAGE的作圖效率,SSR-CE標記作圖效率是SSR-PAGE標記的2.27倍；AFLP-CE標記作圖效率是AFLP-PAGE標記的3.72倍。SSR和AFLP分子標記結(jié)合毛細管電泳技術(shù)的高效性,不僅體現(xiàn)在多態(tài)性位點的檢測效率,還體現(xiàn)在標記位點的作圖效率,再次顯示出毛細管電泳的優(yōu)越性。其中AFLP-CE方法比SSR-CE的標記作圖效率高出10.6%,表明AFLP標記是遺傳圖譜作圖效率更高的一種分子標記,有利于構(gòu)建高密度的遺傳連鎖圖譜。4.用單標記分析法(SMA)進行割手密黑穗病QTL分析,檢測到130個分子標記(72個來自母本GXS85-30,58個來自父本GXS87-16)與黑穗病QTL連鎖,其中有5個標記的貢獻率值超過10%,表現(xiàn)在0.1%水平上與黑穗病QTL呈極顯著相關(guān),分別是來自母本GXS85-30的Aatcga37 (12.53%)、Actcaa16 (11.53%)、Attccal (10.8%)和來自父本GXS87-16的mSSCIR17-b (12.73%)、Aatcga4 (11.29%).5.采用Windows QTL Cartographer 2.5的復合區(qū)間作圖法(CIM),以LOD≥3.0作為QTLs入選的臨界值,成功地對割手密黑穗病進行了QTL初步定位。用CIM法在母本GXS85-30遺傳圖譜上共檢測到控制黑穗病性狀的2個主效QTL和19個微效QTL,單個QTL解釋表型變異的0.43%～15.99%,9個QTL表現(xiàn)為正加性效應,其增效效應來源于GXS85-30,12個QTL表現(xiàn)為負加性效應,其增效效應來源于GXS87-16。2個主效QTLs (qSmut23和Smut37)分別與標記Attccal和Attcaa18呈共分離,單一可解釋的表型變異分別為10.81%和15.99%。6.用CIM法在父本GXS87-16遺傳圖譜上共檢測到控制黑穗病性狀的2個主效QTL和32個微效QTL,單個QTL解釋表型變異的0.25%～12.10%；15個QTL表現(xiàn)為正加性效應,其增效效應來源于GXS87-16;19個QTL表現(xiàn)為負加性效應,其增效效應來源于GXS85-30。主效QTL位點qSmut39與標記Aatcga4相距0.2 cM,單一可解釋的表型變異為12.10%；主效QTL位點qSmut41與標記mSSCIR17-b呈共分離,單一可解釋的表型變異為10.65%。
【關(guān)鍵詞】：割手密 甘蔗 遺傳圖譜 黑穗病 QTL
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S566.1;S435.661
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 縮寫表9-14
• 1 前言14-32
• 1.1 甘蔗種質(zhì)資源及利用現(xiàn)狀14-17
• 1.1.1 甘蔗屬的分類14-15
• 1.1.2 甘蔗種質(zhì)資源的研究意義15-16
• 1.1.3 甘蔗種質(zhì)資源的收集保存與研究16-17
• 1.1.4 我國利用甘蔗種質(zhì)資源存在的困難和問題17
• 1.2 割手密野生種質(zhì)資源研究進展17-18
• 1.3 遺傳圖譜的構(gòu)建18-23
• 1.3.1 遺傳連鎖圖譜構(gòu)建的基本步驟19
• 1.3.2 遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建群體19-23
• 1.3.3 遺傳連鎖圖譜的作圖群體大小23
• 1.3.4 構(gòu)建遺傳連鎖圖譜的軟件23
• 1.4 分子標記23-26
• 1.4.1 RFLP標記技術(shù)24
• 1.4.2 SSR標記技術(shù)24-25
• 1.4.3 RAPD標記技術(shù)25
• 1.4.4 AFLP標記技術(shù)25
• 1.4.5 TRAP標記技術(shù)25-26
• 1.4.6 分子標記技術(shù)在構(gòu)建甘蔗遺傳圖譜中的應用26
• 1.5 QTL定位26-28
• 1.5.1 QTL作圖方法27
• 1.5.2 甘蔗QTL定位研究進展27-28
• 1.6 甘蔗黑穗病的研究進展28-31
• 1.6.1 甘蔗對黑穗病的生理及生化抗性29
• 1.6.2 甘蔗對黑穗病的分子水平抗性29-30
• 1.6.3 甘蔗品種對黑穗病的抗性鑒定30-31
• 1.7 研究的目的與意義31-32
• 2 高效SSR和AFLP分子標記體系的建立32-48
• 2.1 材料與方法33-40
• 2.1.1 植物材料33
• 2.1.2 主要試劑與儀器33-34
• 2.1.3 相關(guān)試劑配置34-36
• 2.1.4 主要儀器設(shè)備36
• 2.1.5 試驗方法36-40
• 2.1.6 數(shù)據(jù)采集40
• 2.2 結(jié)果與分析40-46
• 2.2.1 聚丙烯酰胺凝膠電泳分離標記統(tǒng)計40-43
• 2.2.2 毛細管電泳分離標記統(tǒng)計43-46
• 2.3 討論46-47
• 2.4 本章小結(jié)47-48
• 3 割手密分子遺傳圖譜的構(gòu)建48-93
• 3.1 材料與方法49-51
• 3.1.1 試驗材料49
• 3.1.2 提取基因組DNA49
• 3.1.3 引物篩選49-50
• 3.1.4 遺傳圖譜的構(gòu)建50-51
• 3.1.5 同源組構(gòu)建51
• 3.1.6 基因組長度估算51
• 3.2 結(jié)果與分析51-85
• 3.2.1 SSR分子標記引物擴增結(jié)果分析51-56
• 3.2.2 AFLP分子標記引物擴增結(jié)果分析56-61
• 3.2.3 遺傳圖譜構(gòu)建61-78
• 3.2.4 分子標記作圖效率78-84
• 3.2.5 同源分析84-85
• 3.2.6 基因組長度和基因組覆蓋率85
• 3.3 討論85-91
• 3.3.1 割手密高密度遺傳圖譜構(gòu)建及應用85-86
• 3.3.2 SSR標記和AFLP標記在遺傳作圖中的效率86-88
• 3.3.3 割手密遺傳圖譜特征分析88-90
• 3.3.4 標記偏分離現(xiàn)象90-91
• 3.4 本章小結(jié)91-93
• 4 黑穗病QTL定位93-119
• 4.1 材料與方法93-96
• 4.1.1 實驗材料93-94
• 4.1.2 實驗方法94
• 4.1.3 數(shù)據(jù)分析94-95
• 4.1.4 QTL定位分析95-96
• 4.2 結(jié)果與分析96-112
• 4.2.1 黑穗病菌單孢分離和交配型的鑒定96-97
• 4.2.2 接種體生理小種類型的鑒定97
• 4.2.3 黑穗病發(fā)病率頻率分布及QTL適合性分析97-98
• 4.2.4 黑穗病QTL定位-單標記分析法98-106
• 4.2.5 黑穗病QTL定位-復合區(qū)間作圖法106-112
• 4.3 討論112-116
• 4.3.1 黑穗病QTL定位結(jié)果分析112-113
• 4.3.2 影響QTL定位的因素113-116
• 4.3.3 QTL定位在育種上的應用116
• 4.4 本章小結(jié)116-119
• 5 結(jié)論與創(chuàng)新點119-122
• 5.1 主要結(jié)論119-121
• 5.2 創(chuàng)新點121
• 5.3 研究展望121-122
• 致謝122-123
• 參考文獻123-139
• 附錄1139-141
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文141

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 龍興;夏瑞;黃永紅;曾繼吾;易干軍;黃秉智;陳金印;;基于毛細管電泳的香蕉AFLP的分子標記研究[A];第二屆全國果樹分子生物學學術(shù)研討會論文集[C];2009年

  本文關(guān)鍵詞：割手密高密度遺傳圖譜的構(gòu)建及黑穗病QTL定位，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：264625