基于萝卜高密度遗传图谱的抗根肿病、抽薹和开花性状的QTL定位

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:XU739603
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萝卜(Raphanus sativus L.)是我国十字花科蔬菜重要的作物,在我国人民的菜篮子中占有重要地位。由于根肿病的发生,萝卜属和芸薹属三大类作物白菜类、甘蓝类和甘蓝型油菜类的产量和质量都遭受严重损失。另外,萝卜的先期抽薹,可导致萝卜肉质根糠心,商品性下降甚至消失。萝卜对根肿病的抗性机制以及对先期抽薹问题的研究,对选育优良的萝卜品种意义重大。本研究对萝卜抗根肿病和抽薹开花性状的基因进行了定位研究,并开发了萝卜抗根肿病的分子标记以及挖掘了调控抽薹开花的候选基因。主要结果如下:1、萝卜高密度遗传图谱的构建使用RAD-seq技术构建了一个高密度的遗传连锁图谱,遗传图谱总共包含1148个遗传标记,覆盖萝卜基因组总长度794.3cM,标记间的平均遗传距离为0.7cM。连锁群R01是最长的,覆盖距离139.7 cM,平均0.9 cM,连锁群R03的位点是最短的,覆盖26.4 cM,位点之间的平均距离为0.3 cM。连锁群R05含有最多的标记(200个),而R07包含最少的标记(66个)。整个图谱标记比以前的ddRAD-seq图谱分布更均匀,比其他通过简化基因组测序方法得到的遗传图谱具有更高的分辨率。2、萝卜抗根肿病QTL定位及分子标记开发利用F2代作图群体,并通过对F2:3家系的抗病性鉴定初步定位了5个与萝卜根肿病抗性相关的QTL,即RsCr1、RsCr2、RsCr3、RsCr4和RsCr5。这些抗病位点对表型变异的解释为7.26%-31.38%。RsCr1、RsCr2和RsCr3在第9条连锁群上,RsCr4和RsCr5在第8条连锁群上。共线性分析表明RsCr4可能为Crr1的同源基因。在定位区间内挖掘了38个抗病基因。根据抗病基因所在区间的标记序列开发了20对SSR引物,并筛选出5对多态性标记,获得一个可用于分子标记辅助育种的SSR标记fold929464806。3、萝卜抽薹和开花性状的QTL定位及候选基因的挖掘根据QTL的定位结果,检测到两个QTL位点和萝卜的抽薹开花相关。通过和萝卜参考基因组的比对分析,在主效的QTL区域内,总共包含618个基因,其中候选基因Rsa10025740在亲本抽薹和开花过程中的表达量显著差异,说明这个候选基因在萝卜的抽薹和开花过程中起到了重要的作用。综上所述,本研究定位的萝卜抗根肿病QTLs,为进一步挖掘抗病基因,了解萝卜根肿病抗性分子遗传机制提供有价值的信息,开发的分子标记也可为萝卜抗根肿病品种的选育提供有效的技术支撑。抽薹开花性状的QTL定位结果,检测出两个QTL位点和萝卜的抽薹开花相关,挖掘候选基因Rsa10025740在亲本抽薹和开花过程中的表达量显著差异,说明这个候选基因在萝卜的抽薹和开花过程中起到了重要的作用,然而关于该基因在萝卜抽薹和开花进程中的具体作用还需要进一步的验证,为进一步开发分子标记辅助育种提供了理论基础。
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