辣椒近缘野生种染色体片段导入栽培种的初步研究及QTL鉴定

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辣椒(Capsicum spp.)是一种重要的蔬菜和调味品。辣椒在世界各国都有栽培,其中中国是栽培面积最大的国家。但由于辣椒并非我国原产,国内辣椒遗传基础较为狭窄,尤其缺乏优质抗病抗逆的材料,利用目前现有的栽培品种较难在育种上取得突破性的进展,所以迫切需要引入野生辣椒资源。染色体单片段代换系是研究重要农艺性状分子遗传基础的重要材料。目前已构建染色体片段代换系的大多集中在大田作物中,例如水稻、玉米、棉花等。但是至今引入野生资源构建辣椒染色体片段代换系尚鲜见报道。因此,本研究以辣椒栽培品种BB3和野生材料Chiltepin分别为受体和供体亲本,通过杂交和回交,构建BB3×(BB3×Chiltepin)群体,利用BB3和Chiltepin之间的多态性In Del和SSR引物对回交群体进行基因分型,构建分子标记连锁图谱,并对辣椒10个农艺性状QTL以及Chiltepin基因片段导入栽培辣椒BB3的情况进行了分析。获得的主要结果如下:(1)以栽培品种BB3、近缘野生种Chiltepin为亲本,通过杂交和回交获得包含69个单株的BC1F1群体;利用在两亲本间筛选获得的198对具多态性的In Del和SSR引物对BC1F1群体的69个单株DNA进行PCR扩增及基因分型,构建了辣椒遗传图谱,命名为BC图谱。该图谱共有14个连锁群,包含193个In Del和SSR标记,其中最大和最小的连锁群分别包含38个和2个标记;总遗传距离为1106.732c M,平均标记间距为5.7c M,标记间最大的距离是35.3c M;通过与辣椒物理图谱相比较,将14个连锁群一一对应于辣椒12条染色体能(P1~P12),其长度为2137.84Mb,覆盖辣椒参考基因组(遵辣一号)65.6%。(2)对辣椒的果实朝向、红熟果实脱落难易、始花节位、果纵径、果横径、单单果重、花瓣长、花瓣宽、子叶长和子叶宽等10个农艺性状进行了QTL分析,其中有4个性状(果实朝向、果横径、花瓣长、始花节位)被定位到,共检测出6个QTL,分别位于辣椒4条染色体(P12、P6、P1、P2)上,解释表型变异百分比在19.2%~55.5%之间。(3)利用筛选获得的198对多态性引物,对BC1F1群体的69个单株进行全基因组检测。经作图软件GGT统计结果表明,导入的所有近缘野生种chiltepin的染色体片段平均占全基因组大小的53.89%。从69个单株中挑选6株留种,用于构建下一级的染色体片段代换系,在这6个单株中,所有的chiltepin的染色体片段占全基因组大小的44.53%,导入染色体的片段累计长度能够覆盖基因组的2倍。
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