【摘 要】
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高丹草是高粱和苏丹草的杂交种,具有产草量高、适应性强、品质好等特点,广泛应用于畜牧和水产养殖业。目前我国优质饲草作物的种子仍多数依赖国外进口,特别是与我国主要农作物稻麦棉玉米等作物相比,围绕高丹草等新型饲草作物的遗传育种研究严重滞后。因此研究高丹草高密度遗传图谱及主要农艺性状QTL定位对于高丹草遗传育种具有重要意义。本研究利用RAD-seq测序技术对甜高粱M81和苏丹草Sa构建的RIL重组自交系遗
【基金项目】
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安徽省级草学学科建设重大项目（项目编号:皖教秘科[2014]28号）； 国家自然科学基金项目（项目编号:31971993）；
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高丹草是高粱和苏丹草的杂交种,具有产草量高、适应性强、品质好等特点,广泛应用于畜牧和水产养殖业。目前我国优质饲草作物的种子仍多数依赖国外进口,特别是与我国主要农作物稻麦棉玉米等作物相比,围绕高丹草等新型饲草作物的遗传育种研究严重滞后。因此研究高丹草高密度遗传图谱及主要农艺性状QTL定位对于高丹草遗传育种具有重要意义。本研究利用RAD-seq测序技术对甜高粱M81和苏丹草Sa构建的RIL重组自交系遗传群体进行测序从而获得SNP分子标记,构建了高丹草高密度遗传图谱,同时对高丹草的株高、茎粗、分蘖数、单株鲜重、单株干重、穗长、含糖量等农艺性状进行了 QTL定位。本研究主要结论如下:1、以母本甜高粱M81和父本苏丹草Sa的174个重组自交系为作图群体,通过田间取样提取DNA,检测DNA浓度,构建了一个300-500bp之间的文库,用RAD-Seq分子标记技术进行上机测序,获得数据并以此构建出高丹草高密度遗传连锁图谱。所得图谱包含790个标记位点,10个连锁群,总覆盖遗传距离为2101cM,标记间平均距离为2.65cM,平均覆盖度为91.57%。2、对高丹草RIL群体各农艺性状在群体中的频率分布图来看,除含糖量1个性状偏离正态分布外,其余6个性状均呈近正态分布。3、通过高丹草的株高、茎粗、分蘖数、单株鲜重、单株干重、穗长、含糖量等7个主要农艺性状的相关分析,结果表明单株干重与单株鲜重、穗长和含糖量呈极显著正相关,其中单株干重与单株鲜重的相关系数最大,达到0.79;其次是分蘖数与单株鲜重、与单株干重呈极显著正相关,相关系数分别为0.46和0.56;茎粗与单株鲜重、单株干重、和含糖量也呈极显著正相关;茎粗与穗长呈显著正相关,相关系数为0.11;茎粗与分蘖数呈负相关,但相关性不显著。4、对高丹草主要农艺性状进行QTL定位分析,共检测到18个QTL位点。其中控制株高的有4个QTL,控制茎粗的有2个QTL、控制单株鲜重的有8个QTL,控制单株干重的有3个QTL,控制含糖量的只有1个QTL。5、根据贡献率大小,发现共有5个主效QTL。其中控制鲜重和株高的2个主效QTL位于第3连锁群上,控制干重和含糖量的2个主效QTL位于第10连锁群上,控制茎粗的主效QTL位于第8连锁群上。6、在第9、10连锁群上都检测到同一位点控制单株鲜重和单株干重两个性状QTL表达的基因簇,进一步证实了同一个QTL位点能控制多个性状的一因多效性。
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