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高密度的梨分子遗传连锁图谱对遗传育种有着重要的意义。遗传连锁图谱是分子标记辅助选择、QTL精确定位的基础,基因图位克隆的关键,也是加快梨育种进程,提高梨育种水平的重要途径。
本研究以郑州果树研究所提供的‘八月红’和‘砀山酥梨’的F1杂交实生苗(91株)为作图群体,选用EST-SSR、SSR两种分子标记技术,利用Joinmap3.0作图软件,构建了梨的分子遗传连锁图谱,定位了果皮红/非红,果锈有/无,萼片脱落/宿存三个质量性状基因。统计和分析了可溶性固形物含量、单果重、横径、纵径4个果实性状,最后利用区间作图法对与这4个性状有关的数量性状基因座位(QTL)进行了分析和定位。主要研究结果如下:
1、利用双亲进行引物筛选,共筛选了154对引物,其中80对为苹果基因组SSR引物、34对为梨基因组SSR引物、40对苹果EST-SSR引物。共筛选出多态性好的引物92对,其中43对苹果SSR引物、21对梨SSR引物、28对苹果的EST-SSR引物。共产生197个等位基因,平均每个引物产生2.1个等位基因。
2、利用Joinmap3.0作图软件,构建了一张共包含19个连锁群、182个标记的的梨遗传图谱,其中61个苹果EST-SSR标记、68个苹果基因组SSR标记、49个梨基因组SSR标记、1个RAPD标记,3个质量性状标记。各连锁群的LOD值在3.0-8.0范围之间,图谱总长度覆盖梨基因组982cM,各连锁群标记间平均距离在2.6-9.7cM之间,整个连锁群的平均距离为5.4cM;各连锁群的长度在30-76cM之间,其中LG19最短,LG11最长;不同连锁群上的标记数在6-14个之间,其中10个连锁群所含标记数目大于10个。
3、三个质量性状基因的定位:将控制果皮颜色的基因RFS位于连锁图第3连锁群上,并与标记S519以及M93-264p相连锁,遗传距离分别为10cM和9cM;控制果锈有无的基因FR位于连锁图第16连锁群上,并与标记CH01H01-107p连锁,遗传距离为5cM;控制萼片脱落与宿存性状的基因AS位于连锁图第12连锁群上,并与标记CHO2F06-195m连锁,遗传距离为4cM。
4、利用MapQTL4.0区间作图法,对该群体与果实性状可溶性固形物含量(SSC)、单果重(WSF)、横径(TDF)、纵径(VDF)的QTL进行了分析和定位。分析表明,这4种性状存在着极显著的正相关性,检测到与性状连锁的QTL位点21个(LOD≥2.5),其中主效QTL位点6个(LOD≥3.5),与果实性状相关QTL位点多集中在LG7、LG11、LG16,特别是在LG7和LG11上,并且位点之间相距很近或重叠的较多。WSF-1和VDF-2两个QTL位点是重叠的,并且与MES46-115f表现为共分离;TDF-4和SSC-4两个QTL位点是重叠的,与最近的分子标记距离为3.2cM。这些结果说明可溶性固形物含量、横径、纵径对单果重贡献很大。