菊花抗蚜性遗传及抗蚜性分子标记

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菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)是经长期人工培育的我国传统名花,具有药用、食用、观赏和保健价值。蚜虫不仅影响菊花的观赏价值,而且大大降低菊花的产量和品质,造成极大经济损失,农药防治不仅会造成蚜虫的抗药性,还会造成环境的污染。培育抗蚜性品种是解决这个问题的最佳方法,而抗蚜性遗传机制研究及抗蚜性分子标记筛选有利于推动抗蚜性新品种选育。本研究以高抗品种‘韩2为母本,高感品种‘南农宫粉’为父本构建F1群体,探讨切花菊抗蚜性的遗传特点及其相连锁的分子标记,为抗蚜性切花菊新品种选育、分子标记辅助育种和抗蚜性相关基因的挖掘奠定基础,主要结果如下:  1.以蚜量比值作为菊花抗蚜性划分依据,评价F1分离群体的抗蚜性,利用主基因+多基因混合遗传分析,探究切花菊抗蚜性的遗传特点。结果表明,菊花抗蚜性表现为B-3模型,由2对主基因控制,主基因表现为加性,控制抗蚜性的两个主基因的加性效应分别是0.68和0.39,主基因的遗传率为89.21%,表现出高度遗传力。  2.以F1分离群体为试材,采用单因素方差分析法(ANOVA),结合具有多态性的62对SRAP标记、52对SSR标记和3对SCoT标记对子代进行分析,获得与菊花抗蚜性极显著相关的分子标记11个,其中SRAP标记7个,SSR标记4个;这些标记对于抗蚜性变异的贡献率在6.29%~8.90%,累积贡献率高达74.41%。另外,采用集团分离分析法(BSA),获得6个抗蚜性SSR标记,其中SSR145-93和SSR197-205与表型的相关系数大于0.3,且在单因素方差分析中也检测到,因此这两个标记极有可能与菊花抗蚜性紧密连锁。  3.采用双假测交作图策略,以菊花‘韩2’ב南农宫粉’的133个F1代个体为作图群体,利用SRAP、SSR和SCoT三种标记,分别构建菊花父母本遗传图谱。500对SRAP引物、300对SSR引物和36对SCoT引物组合中分别有62、52和3对表现出较好的多态性。三种标记共扩增出763个多态性位点,包括537个SRAP、195个SSR和31个SCoT位点;其中,377个为交叉位点,386个为测交位点。对386个测交标记位点进行卡方检验和连锁分析,有262个标记位点(67.9%)连锁到父母本的遗传图中。母本‘韩2’遗传图覆盖菊花基因组1694 cM,包括30个连锁群和142个标记位点,标记间平均距离为11.9 cM。父本‘南农宫粉’遗传图覆盖菊花基因组2119.57 cM,包括25个连锁群和120个标记位点,标记间平均距离为11.9cM。QTL作图结果表明,在2011和2012年的不同环境中共计检测到5个QTL与菊花抗蚜性性状显著相关,主要分布在亲本‘南农宫粉’遗传图的G1和G7两个连锁群和亲本‘韩2’遗传图的H3、H7和H8三个连锁群连锁群上,LOD值介于2.60~3.94之间,单个QTL对表型变异的贡献率在14.30%~28.00%之间。
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