甘蓝型油菜抗菌核病QTL定位

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoxin_vb
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菌核病是我国油菜三大病害之一,每年可导致30%-50%的减产,严重发病时可导致80%以上减产。因此,提高甘蓝型油菜菌核病抗性是油菜育种的主要目标之一。但目前对菌核病的遗传机制及抗病机理研究得还不清楚,而且生产上往往早熟的材料容易感染菌核病。为了解析油菜对菌核病的遗传机制,分析菌核病抗性与开花期是否存在相关性,为在育种中克服抗菌核病与早熟的矛盾提供参考,本研究利用菌核病抗性及开花期差异都较为明显的两个材料H100(抗)和D126(感)构建DH群体,并且从中随机选择163个株系构建遗传连锁图谱,调查菌核病抗性以及开花期,最终定位抗菌核病及初花期QTL。  主要结果如下:  1、利用SSR和InDel标记构建了一张甘蓝型油菜遗传连锁图。该图谱共有467个标记位点,包括19个连锁群;图谱遗传距离总长2243.4cM,标记间平均距离为4.86cM。遗传图谱上共有168个标记表现为偏分离(p<0.01),占总标记数的36%。其中有92个标记偏向H100(54.8%),76个标记偏向于D126(45.2%)。  2、2014年考察了成株期茎秆菌核病抗性及初花期。双亲菌核病抗性差异显著,其中H100接种后7d病斑均值为3.1cm,D126为6.85cm。DH群体病斑介于0.59至13.06cm之间,系间差异达到极显著,呈现连续分布且出现了超亲分离。H100和D126初花期分别为154.38和160.5天,差异极显著。DH群体初花期介于120-167.5天之间,均值为151.8天。其中7个株系的初花期是小于125天;8个株系的初花期是在165天以上。菌核病抗性和初花期呈现极显著负相关,相关系数为-0.53,表明在一定程度,晚熟材料比早熟材料更抗病。  3、本研究中共定位出9个QTL。4个与茎秆抗性(SR)有关,分别命名为SRA2、SRA3、SRC2a和SRC2b,分布于A2、A3、C2和C2连锁群上,解释的表型变异分别为:13.80%、8.50%、8.70%、8.00%,LOD值分别为6.22、3.76、3.61、3.82,其中SRA2、SRC2a和SRC2b的抗性贡献来自于抗性亲本H100。检测到5个控制花期的QTL位点,分布于A2、A3、A6和C8上,解释表型变异5.6-25.8%。FTA2解释表型变异率最高,达25.80%,为主效QTL。只有A3上的两位点FTA3a、FTA3b具有正向的加性效应(即贡献来自于亲本D126),包括主效QTL在内的其余QTL的贡献均来自H100(较早开花亲本)。其中SRA3与FTA3a置信区间重叠,可在一定程度上解释菌核病抗性和初花期呈现极显著负相关。  4、使用InDel标记有两大优势,体现在:1).准确定位连锁群所在染色体;2).确定定位QTL的物理位置,快速鉴定候选基因。本研究后期使用InDel标记加密到连锁群后,发现先前定义连锁群时将A4和C4定位错误了。根据InDel标记的物理位置,我们确定了开花期主效QTLFTA2的物理位置,并在该区间内找到了一个与花期相关的候选基因BnFLC。
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