甘蓝型油菜种子相关性状及苗期耐湿性的QTL定位

作     者：孙莉洁 

作者单位：南京农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：管荣展;张洁夫

授予年度：2019年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：甘蓝型油菜 种子相关性状 耐湿性 数量性状位点 全基因组关联分析 

摘      要：甘蓝型油莱(Brassicanapus)是世界上最重要的油料作物之一,研究其产量性状和抗逆性状,具有重要意义。本研究采用SNP技术,通过QTL定位方法,研究控制籽粒性状和耐湿性的位点,挖掘相关QTL。主要结果如下:1.粒重与粒形QTL。定位:本研究以包含189个家系的重组自交系(RIL)群体为材料,利用高密度SNP遗传图谱对千粒重进行QTL定位。在5个环境中共检测到25个控制千粒重(TSW)的QTL,每个QTL解释4.33%-10.45%的表型变异。本研究首次将粒形性状分解为籽粒长度(SL)、宽度(SW)、长宽比(LW)、籽粒投影面积(SA)、周长(SC)、直径(SD)和圆度(SR),进而挖掘粒形性状的QTL。在5个环境中共检测到152个控制粒形性状的QTL。在同一性状内,将具有重叠置信区间的QTL进行整合,共得到149个控制粒重与粒形的QTL。其中,一个控制籽粒周长的QTL cqSC.C7-3在三个环境(14NJ、15NJ和16NJ)中分别解释12.54%、13.14%和5.11%的表型变异,可认为是一个主效QTL。将控制不同性状但有重叠置信区间的QTL进一步整合获得63个QTL。其中,34个QTL同时影响2～8个不同性状。QTL uqC2-1同时影响所有的8个种子相关性状,解释6.60%-7.57%的表型变异。2.耐湿性QTL的连锁定位:基于已构建的高密度SNP遗传图谱,对包含189个家系的RIL群体的耐湿性(WT)进行QTL定位。在两个环境中共检测到8个与耐湿性相关的QTL,整合后得至7个QTL。其中QTL cqWT.C3-2能在两个环境中重复检测到,分别解释表型变异的10.3%和23.3%,是本研究中检测到的耐湿性主效QTL位点。对油菜苗期耐湿性与种子相关性状进行相关性分析,发现WT与TSW、SR呈极显著正相关,与LW呈极显著负相关。将控制耐湿性与种子相关性状的QTL进一步整合,发现一个QTL uqC3-4同时影响WT、LW和SR,这一结果在QTL水平上解释了油菜苗期耐湿性与粒形性状的相关性。3.耐湿性的全基因组关联分析:以530个油菜品种/品系构成的自然群体为材料,利用60K SNP芯片,对苗期耐湿性进行全基因组关联分析。采用混合线性模型,在光照培养箱和自然条件两个环境下,分别检测到17和15个与耐湿性显著关联的SNP位点。有一个位于C3染色体的位点(Bn-scaff 17298-p679830)可在两个环境中重复检测到。比较耐湿性连锁与关联分析的结果发现,关联分析检测到的两个SNP(Bn-A05-p6405415 和 Bn-A05-p6539730),与耐湿性QTL cqWT.A5-1和cqWT.A5-2都位于A5染色体上,且该关联位点的位置与QTL置信区间距离较近。