甜瓜雌花相關性狀遺傳分析及基因定位.pdf

1、甜瓜(Cucurais melo L.),2n=2x=24,為葫蘆科(Cucurbitaceae)甜瓜屬(Cucumis Linn)一年生草本植物,是國內外重要的園藝作物和經濟作物,中國甜瓜種植面積和產量均居世界第一位?，F有的甜瓜品種大多數為雄全同株類型,即植株上有單性的雄花和兩性花,其中能結果的是兩性花,在制雜種一代時必須去雄,使甜瓜F1代制種成本是傳統(tǒng)品種的12-30倍,而利用純雌系制一代雜種無需去雄,節(jié)約勞動力,可大大降低制種成本

2、。因此,本項目開展甜瓜純雌株及雌花相關性狀,即第一雌花開花期(DFF)、雌花率(RF)、雌花連生類型(MNF)、第一雌花節(jié)位(NFF),遺傳分析及其基因定位的研究,以期為甜瓜純雌系選育提供更多依據。
　　 以美國純雌株厚皮甜瓜品系W1998(Aagg)為母本,中國雌雄異花同株薄皮甜瓜品系3-2-2(AAGG)為父本,構建了六世代群體(P1、P2、F1、F2、BC1P1、BC2P2),田間調查各世代性別分化類型和NFF性狀進行遺傳

3、分析,結果顯示:F1全部為雌雄異花同株,F2群體中雌雄異花同株與純雌株的分離比為3:1,BC1P1群體中雌雄異花同株與純雌株比例為1:1,BC1P2全部為雌雄異花同株,可見純雌株性狀為一對隱性基因控制的質量性狀。NFF性狀不符合孟德爾遺傳,在F2群體中呈連續(xù)分布,可見此性狀為數量性狀。
　　 以W1998和3-2-2為親本,通過單粒傳構建了含有185個家系的F6:7重組自交系(RILs)分離群體,調查此群體春秋兩季雌花相關性狀(

4、DFF、RF、MNF、NFF),運用RILs群體主基因+多基因模型進行遺傳分析,結果顯示:RF和MNF性狀不存在這些模型所對應的基因效應。DFF春秋兩季最優(yōu)模型均為2對主基因+加性多基因遺傳模型(E_1_8),春秋兩季主基因遺傳率分別為77.05％,72.38％,多基因遺傳率分別為22.44％,27.52％;NFF性狀遺傳春季最優(yōu)模型為E_1_8模型,秋季最優(yōu)模型為E_1_7,主基因遺傳率分別為79.17％,61.94％,多基因遺傳率分

5、別為20.83％,36.77％。
　　 選用了1219對SSR引物,以RILs群體(W1998×3-2-2)為作圖群體,構建了甜瓜永久遺傳圖譜,在親本間有多態(tài)性的引物有215對,多態(tài)率17.6％,圖譜共包含210個SSR標記,分屬18個連鎖群,覆蓋基因組長度為937.1cM,標記間平均距離為4.4cM,該圖譜是以SSR共顯性標記為框架的甜瓜永久遺傳圖譜,且本圖譜定位了新的SSR標記,為后續(xù)圖譜加密整合及性狀定位奠定了基礎。

6、>　　 在永久遺傳圖譜基礎上,結合RILs群體性別類型的田間調查數據,將純雌性基因(g)定位到了第1連鎖群上,其兩側標記為NR3和MU8294_1,與g基因的遺傳間距分別為1.2cM和2.6cM。NR3標記是篩選到距離g基因最近的SSR標記,有助于在育種中采用標記輔助選擇甜瓜性別類型。
　　 W1998與3-2-2雜交的重組自交系群體雌花率和雌花連生類型分離表明這兩個性狀由一對基因控制,并將雌花率基因(rf1)和雌花連生類型基

7、因(mnf)定位到第1連鎖群上,雌花率基因(rf1)兩側的標記為g和MU8294_1,距離rf基因的距離為0.6cM和2cM,同時還檢測到一個控制雌花率的微效基因(rf2),雌花連生類型基因(mnf)兩側的標記為MU11132和CMBR078,距離mnf基因的距離分別為0.3cM和5.8cM。
　　 以永久圖譜為基礎,結合RILs群體家系雌花相關性狀春秋兩季田間調查的的數據,分別于春秋兩季進行了QTL定位,結果顯示:1.與雌花相

8、關的性狀(DFF、NFF)在F6:7/春與F6:7/秋兩季共檢測到5個QTL,第1連鎖群上檢測到的位點較多,出現了QTL位點相對聚集的現象。2.DFF性狀春秋兩季各檢測到了1個QTL位點(qdff1.2,LOD=6.81,R2=32.40％,春;qdff1.1,LOD=5.82,R2=39.20,秋),貢獻率均高于10％,而且加性效應均為負值(春,-22.74;秋,-22.06)。2.NFF春秋兩季共檢測到3個QTL位點,春季檢測到的2

9、個位點(qnff7.1,qnff8.1)分別位于第7和第8連鎖群上,加性效應均為負值(-0.22,-0.29),貢獻率分別為6.78％(LOD=2.17),11.04％(LOD=2.36);秋季檢測到的位點qnff1.1與春季檢測到的第一雌花開花期位點(qdff1.2)位于第1連鎖群的相同位置。
　　 本研究中遺傳圖譜的建立及純雌性基因的定位為甜瓜高密度遺傳連鎖圖譜的構建、甜瓜純雌系分子標記輔助選擇育種提供理論依據。另外,雌花相