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【6h】

柑橘遗传图谱的延伸加密以抗寒性遗传分析和QTL定位

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柑橘是世界第一大水果,也是我国最重要的果树之一。柑橘业已经成为我国南方地区农业发展的重要经济支柱产业。然而近年来由于气候变迁,柑橘的周期性冻害时有发生,给我国柑橘产业造成了巨大的经济损失。因此,如何提高柑橘品种的抗寒力已经成为柑橘业健康发展急需解决的问题。
　　 传统的遗传改良方法对柑橘品种改良起着重要作用,但育种效率低、周期长,尤其难以对抗寒性等一些数量性状进行有效改良。随着分子生物学的快速发展,现代DNA标记技术为柑橘育种者提供了一种更快速、更准确的技术手段。通过构建更高密度和覆盖度的遗传图谱,挖掘与柑橘抗寒性相关的QTL,筛选利用与抗寒性QTL紧密连锁的分子标记进行辅助育种,将有助于提高我国柑橘抗寒性育种的水平,也有利于发掘相关抗性基因,对抗寒性进行更深入的研究。
　　 本研究以实验室已建立的柑橘分子标记遗传图谱为基础,利用梨橙2号×晚蜜2号所得到的68株F1代材料为作图群体,根据新近公布的克里迈丁BAC文库末端序列开发并筛选新的SSR标记,对遗传图谱进行延伸加密,构建新的柑橘遗传图谱。同时,采用电导法测定亲本和作图群体半致死温度,结合新的遗传图谱对柑橘的抗寒性进行QTL定位分析。主要结果如下:
　　 (1)对公布的46339条克里迈丁BAC文库末端序列(BAC-End sequence,BES)进行了SSR分析,检测到.22403个SSR位点,并且选择设计出1500对SSR引物,根据核心重复碱基的不同,从中选取323对不同重复类型的引物用于构建图谱,其中单核苷酸重复类型40个,双核苷酸重复类型184个,三核苷酸以上重复类型99个。
　　 (2)利用亲本和5个F1代个体对所选择合成的引物进行多态性检测,发现有316对得到有效扩增,扩增成功率约98%。其中173对具有扩增多态性,多态性比率约55%,包括15对单核苷酸重复类型,100对双核苷酸重复类型,58对三核苷酸及以上重复类型。对多态性引物进行作图群体的全样品扩增,按照遗传作图软件Joinmap的Cross Polinator模式对扩增带型进行解读,共获得新的分离位点数据173个。
　　 (3)结合本实验室先前构建发表的图谱基础数据,运用JoinMap4.0软件,对总计349个多态性位点进行遗传连锁分析,得到一张新遗传连锁图谱,该图谱含有334个SSR标记,9个连锁群,总长844.2cM,平均图距2.53cM。与原图谱比较,该图谱增加了164个新标记,总长度增加了40.2cM,平均图距从4.65cM缩短到2.53cM。
　　 (4)运用电导法对亲本及作图群体进行抗寒力测定,利用Lzgistie方程预测其半致死温度,并对柑橘的抗寒性进行遗传分析,发现群体半致死温LT50(℃)的平均值为-5.9℃,变异范围为-7.7℃～-3.8℃,而双亲的LT50分别为-6.4℃和-5.6℃,中亲值为-6.0℃,表明柑橘抗寒性在F1代表现出趋中性特点,但亦可出现超亲的个体。
　　 (5)利用F1代群体抗寒力的表型数据,结合分子标记遗传图谱对柑橘抗寒性进行QTL分析,运用Map QTL5.0分析软件,采用区间作图(Interval Mapping)进行QTL初步检测,再利用多重区间作图法(MQM)进行优化,共检测到7个与柑橘抗寒性相关的QTL,分别分布于LW1、LW2、LW3和LW8连锁群上,其中在LWl上检测到2个QTL位点,命名为qlt1.1和qlt1.2,贡献率分别为20.2%和23.7%;在LW2上检测到了3个QTL位点,命名为qlt2.1、qlt2.2和qlt2.3,贡献率分别为9.4%、25.2%和13.9%;在LW3上检测到1个QTL位点,命名为qlt3.1,贡献率为14.4%;在LW8上检测到1个QTL,命名为qlt8.1,贡献率为18.0%。

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