亚麻SNP遗传图谱的构建及品质相关性状的QTL定位研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:cker
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本研究以亚麻纯合自交系R43为母本、LH-89为父本杂交,F1自交获得F2构图群体,F2自交建立F2:3QTL定位群体。基于简化基因组SLAF文库构建和高通量测序,构建SNP连锁遗传图谱,对13个品质相关性状进行QTL定位。用BLAT等软件将定位的QTL位点与参考基因组比对,匹配到相应scaffold,比对组装获得相应编码基因信息,并进行基因功能注释。主要研究结果如下:1.对13个性状进行表型分布、方差、相关性和遗传力分析,结果显示:单株粒重、单株果数、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸等性状呈偏正态分布;株高、工艺长度、分枝数、果粒数、千粒重、棕榈酸、油酸和粗脂肪等性状呈正态分布。单株粒重、单株果数、分枝数、硬脂酸、亚麻酸、亚油酸的变异系数大,分别为0.59、0.56、0.34、0.31、0.32和0.39。株高与工艺长度、单株粒重呈极显著正相关;工艺长度与分枝数呈极显著负相关;分枝数与单株果数、单株粒重呈极显著正相关;单株果数与单株粒重呈极显著正相关;棕榈酸与亚油酸呈极显著正相关,与硬脂酸、亚麻酸呈极显著负相关;油酸与亚油酸呈显著负相关;亚油酸与亚麻酸呈极显著负相关。亚油酸和亚麻酸遗传力最高,为88%和86%。2.对照参考基因组酶切预测,选定HaeⅢ+RsaⅠ为最佳双酶切组合。通过酶切-PCR扩增-测序,获得196.29 M测序数据。经GATK比对和变异检测,得到260,380个SNP标签,经筛选获得4,638个SNP标记用于图谱构建。3.用High Map软件绘制出包含4,145个SNP标记,由15个连锁群组成的亚麻高密度连锁遗传图谱。总图距为2,632.94 cM,每连锁群平均标记数为276.33个,标记完整度为93.59%,标记间平均距离为0.92 cM,是已构建的亚麻连锁遗传图谱中标记密度、基因组覆盖度均最高的连锁遗传图谱。4.用R/QTL定位软件采用复合区间作图法对13个农艺和品质性状进行QTL定位,除LG7、LG11、LG13连锁群没有检测出QTL外,其他12个连锁群共检测出35个QTL。亚油酸和粗脂肪各5个;亚麻酸、千粒重各4个;棕榈酸、株高、工艺长度各3个;硬脂酸、分枝数各2个;单株果数、果粒数、单株粒重、油酸各1个。其中,21个QTL位点的LOD值在3.0712.98范围内,表型贡献率达到4.6544.08%。有18个QTL表型贡献率超10%,为主效基因,农艺性状8个,品质性状10个。除亚油酸和亚麻酸的QTL作用方式以加性效应为主外,其余各性状的QTL作用方式以超显性或部分显性效应为主。5.将定位的QTL区域用BLAT软件比对到参考基因组scaffold上,组装得到130个蛋白编码基因,分别为:千粒重32个、棕榈酸26个、亚油酸72个。千粒重TSW-LG2-1和TSW-LG6位点分别注释到3个相关基因,即富亮氨酸重复(LRR)受体激酶基因;棕榈酸PAL-LG1-2位点注释到1个脂肪酸转录调控因子Myb基因;亚油酸LIO-LG8注释到2个脂肪酸转录调控因子Myb基因。
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