甘藍型油菜抗倒伏性狀的遺傳和QTL分析.pdf

1、油菜是世界上主要的油料作物之一，隨著油菜產(chǎn)量水平的不斷提高，倒伏已成為制約油菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和機械化收獲的關(guān)鍵因素之一。倒伏不僅使油菜減產(chǎn)10％-30％，嚴重的田塊達50％以上，而且使種子含油量降低10％-30％。倒伏的油菜難以滿足機械化收獲的要求，導致收獲指數(shù)下降，生產(chǎn)成本增加。此外，倒伏也給油菜菌核病等病原微生物侵染創(chuàng)造了有利條件，加重倒伏田塊病害發(fā)生。因此，改良油菜抗倒伏能力已成為油菜育種的重要目標之一。 目前，甘藍型油菜抗倒伏

2、的研究工作還較少。甘藍型油菜倒伏的類型劃分還沒有統(tǒng)一方法，在植株未發(fā)生倒伏之前，對植株抗倒伏能力進行直觀評價具有一定困難。本研究提出了將“單株抗壓力”(Resistant Pressure Per Plant，RPPP)作為考查甘藍型油菜大田狀況下抗倒伏能力的指標，測定時期為初花期。分析結(jié)果表明，采用油菜“單株抗壓力”這一指標來衡量大田狀況下甘藍型油菜植株的抗倒伏能力是切實可靠且簡單易行的。 影響油菜倒伏的因素包括風、雨、土壤等

3、外在因素和基因型差異的內(nèi)在因素。要改良作物品種的抗倒伏能力必須從本質(zhì)上明確品種本身抗倒伏性狀的遺傳規(guī)律，才能指導育種實踐。多位學者已經(jīng)在水稻、小麥和玉米等作物上做了大量工作來揭示抗倒伏及其相關(guān)性狀的遺傳。但由于先前的經(jīng)典數(shù)量遺傳學研究只能研究基因的綜合效應，不能對個別基因進行檢測，對于不同基因在效應上的差異還不能區(qū)分。近年來，蓋鈞鎰等(2003)提出的植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型分離分析方法解決了這一難題，并得到了廣泛的應用.

4、但目前這一方法尚未應用在作物抗倒伏這一性狀上。此外，分子標記技術(shù)和QTL定位技術(shù)的迅速發(fā)展，為解決復雜數(shù)量性狀遺傳問題帶來了希望，同時QTL的精細定位也使得抗倒伏基因的克隆研究成為可能，前人已在其他多個作物上做了研究，但迄今為止，國內(nèi)外尚未見油菜抗倒伏性狀的分子標記以及QTL定位的相關(guān)文獻報道。 本研究旨在應用主基因+多基因混合遺傳模型分離分析方法對甘藍型油菜抗倒伏性狀的遺傳作系統(tǒng)研究，分析甘藍型油菜抗倒伏的遺傳效應，闡明其遺傳

5、機理。同時通過SSR、SRAP等分子標記以及與QTL定位技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建連鎖遺傳圖譜，進行抗倒伏性狀的QTL定位，獲得與抗倒伏性狀緊密連鎖的分子標記，為抗倒伏油菜新品種的MAS選育和抗倒伏基因圖位克隆奠定基礎。 1.甘藍型油菜抗倒伏性狀的遺傳 應用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型多世代聯(lián)合分離分析方法，研究了甘藍型油菜浙平1號×04Pb11(I)和寧1243×04Pb11(II)的P1、P2、F1、B1、B2和F2

6、6個世代初花期單株抗壓力的遺傳。結(jié)果表明：抗倒伏性狀的遺傳在組合I受2對加性-顯性-上位性主基因+多基因控制，在組合II受2對加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性多基因控制；2個組合中的2對主基因都以加性效應為主，都表現(xiàn)抗倒對易倒為部分顯性或完全顯性，2對主基因間存在明顯的基因互作效應；2個組合中，F(xiàn)2群體主基因遺傳率平均為54.71％，而多基因遺傳率只在B1群體中檢測到，平均為10.56％，表明2個組合的抗倒伏性狀是以主基因遺傳為主，

7、應在早期世代進行選擇；2個組合各群體中，遺傳變異平均占表型變異的53.43％，而環(huán)境變異平均占表型變異的46.57％，表明環(huán)境對油菜抗倒伏性狀的影響比較大。 2.甘藍型油菜抗倒伏性狀的QTL定位 利用SSR和SRAP標記技術(shù)，以(浙平1號/04Pb11)F2共189株作為作圖群體，獲得了包含24個SSR標記和137個SRAP標記的連鎖遺傳圖譜，分布于19個連鎖群，圖譜總長2154.0cM，標記間平均圖距13.5cM。并進

8、一步利用該圖譜定位了控制甘藍型油菜抗倒伏性狀的QTL，獲得了3個與抗倒伏指標(單株抗壓力)相關(guān)的QTLs，命名為qLR2.qLR18-1和qLR18-2，qLR2位于LG2連鎖群上，在標記m3e20和m2e20之間，LOD值為4.14，加性效應2.69，顯性效應-3.28，可解釋表型變異的42.38％。qLR18-1位于LG18連鎖群上，在標記m6e7a和m6e5之間，LOD值為3.08，加性效應-1.92，顯性效應1.58，可解釋表型