论文部分内容阅读
作物遗传图谱有助于发掘与重要性状连锁的分子标记,构建标记辅助育种技术平台,促进新品种选育进程,提高育种效率,早期豇豆遗传图谱标记种类有限,图谱密度较低,新基因发掘及定位利用效率低。本研究基于普通豇豆和长豇豆衍生的F2-3群体基因型及表型数据,构建了高密度SNP遗传图谱,开展了QTL定位和候选基因筛选研究,主要结果如下:1.亲本基因组测序平均覆盖深度均在20X以上,F2子代平均覆盖深度为3.19X,覆盖度在79.86%以上（至少覆盖1X）,父本、母本及F2群体Q30分别为93.45%、92.48%、93.22%,GC含量分别为36.04%、36.08%、35.72%。亲本间共检测到1,070,323个SNP。其中转换变异占68.4%,颠换变异占31.6%。母本检测到的纯合SNP为941,285个,占87.94%,父本检测到的纯合SNP为999,315个,占93.37%。经筛选过滤后,共获得146,697个高质量SNP,按照15个步长共划分为3061个Bin标记。利用Highmap共将2984个Bin（142146个SNP）定位到11个连锁群,总遗传距离为1333.48 c M,平均图距为0.45c M。连锁群的长度依次是LG10（183.15c M）＞LG3（137.76 c M）＞LG9（136.10 c M）＞LG5（130.46 c M）＞LG4（129.47 c M）＞LG11（121.57 c M）＞LG8（111.80 c M）＞LG6（103.91 c M）＞LG7（100.75 c M）＞LG1（93.68 c M）＞LG2（84.63 c M）。连锁群平均遗传距离依次是LG4（0.89 c M）＞LG10（0.63 c M）＞LG6（0.54 c M）＞LG7（0.52 c M）＞LG1（0.51 c M）＞LG5（0.47 c M）＞LG9（0.46 c M）＞LG2（0.45 c M）＞LG8（0.39 c M）＞LG11（0.29 c M）＞LG3（0.27 c M）。连锁图谱大于5c M的gap共有4个,分布在连锁群LG3、LG4、LG6、LG10。2.14个性状在F2、F3群体中共检测到19个QTL位点。其中F2群体中共检测到13个QTL,荚质、主茎分枝数、籽粒密度和成熟期等4个性状均没有检测到QTL,荚长、籽粒颜色构成、花色、脐环色有无、种皮色、单株荚数、单荚粒数、荚形、百粒重、荚色等10个性状共检测到13个QTL位点,这些QTL位点分布在12个区间,定位区间在连锁群（染色体）上的分布为:LG3（1个）、LG5（2个）、LG7（4个）、LG8（2个）、LG9（2个）、LG11（1个）。在F3家系中,14个性状共检测到16个QTL位点,这些QTL位点分布在12个区间,定位区间在连锁群（染色体）上的分布为:LG1（1个）、LG3（1个）、LG5（1个）、LG7（4个）、LG8（2个）、LG9（2个）、LG11（1个）。综合F2、F3家系的QTL定位结果发现,百粒重、荚色、花色、籽粒颜色构成、脐环色有无、单荚粒数及单株荚数等7个性状在不同世代的定位结果一致,荚长、种皮色在F2代分别检测到2个QTL,而在F3家系仅检测到单个QTL,相反,花色在F3家系中检测到2个QTL,在F2群体仅检测到单个QTL。此外,荚质、成熟期、籽粒密度、主茎分枝数等性状仅在F3家系中检测到QTL。3.通过基因注释,在上述19个QTL位点内共发现62个非同义突变基因。进一步分析发现,在Chr3的QTL区段的非同义突变基因LOC114178564与有丝分裂有关的微管蛋白调控有关,可能是荚长相关候选基因,位于Chr9的非同义突变基因LOC114196343,基因描述为蛋白透明种皮,可能参与籽粒颜色的调控,而在Chr8的非同义突变基因LOC114193834及LOC114193715分别与纤维素合成酶样蛋白有关,可能与单株荚数的调控有关。