梨（Pyrus L.）遗传连锁图谱构建及其农艺性状的基因定位研究

论文摘要

我国是世界梨属植物的起源中心之一,梨树的栽培面积和产量均居世界首位,丰富的种质资源对于定位和克隆一些重要性状的基因及梨树分子遗传育种和种质改良具有重要的意义。本研究利用原产我国的传统优良品种鸭梨（Yali）和京白梨（Jingbaili）的杂交F1代为作图群体,构建了梨AFLP和SSR分子标记遗传图谱,并且统计和分析了与展叶期、叶片性状、生长性状及黑星病有关的19个农艺性状,最后利用区间作图法分析了与这19个性状有关的数量性状基因座位（QTL）,其主要结果如下:1、利用AFLP银染技术对获得的鸭梨F1代实生苗进行了杂种鉴定,确定鸭梨×京白梨的杂交F1代145株为作图群体,利用40对MseI/EcoRI引物组合,对145株作图群体进行了AFLP分析,共获得454条多态性带。2、对SSR-PCR反应体系各成分进行了优化,建立了适合梨属植物的SSR反应体系,利用筛选出的18对SSR引物进行多态性分析,共获得41条SSR多态性带。3、采用Joinmap3.0作图软件中的CP作图模型,构建了一张包含372个AFLP标记、34个SSR标记分属18个连锁群的梨遗传连锁图谱。各连锁群的LOD值在4.0～7.0范围之间,总长度覆盖梨基因组1395.9cM,标记间平均距离为3.8cM。4、应用MapQTL4.0作图软件采用区间作图法,对展叶期、叶片性状、生长性状和黑星病19个梨树性状进行QTL定位与分析。共检测到83个控制这19个性状的QTLs位点,其中与梨展叶期有关的QTLs 2个,与梨树9个叶片性状相关的QTLs38个,与梨树8个生长性状相关的QTLs36个,与梨黑星病有关的QTLs7个。在83个QTLs位点中有27个主效QTLs,并且有72个QTLs位点与最近AFLP或SSR标记的距离小于2.0cM,61个与最近AFLP或SSR标记的距离小于1.0cM。5、根据涉及展叶期、叶片性状、生长性状和黑星病19个梨树性状的83个QTLs在连锁群的分布特点,初步确定LG4、LG8和LG15是与梨叶片性状密切联系的连锁群;LG5和LG16为与梨生长性状相联系的连锁群;与梨黑星病有关的7个QTLs分布较分散;2个与展叶期有关的QTLs偏向于分布在连锁群的端部。在83个QTLs中,全基因组内有16处存在2个或者2个以上QTLs共分离或紧密连锁现象（相邻QTL位点间距离在0～5cM之间）,分布在8个连锁群上,共计46个QTLs,其中LOD值大于3.5的QTLs有16个;LG15上存在共分离或紧密连锁的QTLs数目最多,在22.1～87.2cM区间内有4个QTLs聚集区,共有13个共分离或紧密连锁QTLs,LOD值大于3.5的QTLs有6个。梨树遗传连锁图谱构建和农艺性状QTLs的定位对于拓展梨树的基因资源,促进梨树分子辅助育种有着重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 构建果树遗传图谱的过程
• 1.1 作图亲本的选择
• 1.2 作图群体的选择和类型
• 1.3 作图群体的大小
• 1.4 选择适合作图群体的分子标记类型
• 2 果树遗传图谱的研究进展
• 2.1 梨的遗传图谱
• 2.2 苹果的遗传图谱
• 2.3 其它果树的遗传作图
• 3 基因定位的方法与种类
• 3.1 质量性状基因定位
• 3.2 数量性状基因定位
• 4 本研究的目的和意义
• 第一章 梨作图群体的建立
• 1 材料和方法
• 1.1 作图群体选用的亲本材料
• 1.2 供试试剂
• 1.3 基因组DNA的提取
• 1.4 AFLP扩增程序
• 1.5 胶板的制备
• 1.6 电泳
• 1.7 银染
• 1.8 数据收集与整理
• 2 结果与分析
• 2.1 作图引物筛选
• 2.2 供试亲本内遗传背景的分析
• 2.3 作图群体实生苗纯度的鉴定
• 2.4 作图群体遗传结构分析
• 3 讨论
• 3.1 梨作图群体的亲本选择
• 3.2 梨遗传作图群体数量的选择
• 4 小结
• 第二章 梨SSR反应体系的优化
• 1 材料与方法
• 1.1 梨SSR反应体系的优化
• 1.2 PCR扩增体系
• 2 结果与分析
• 2.1 模板DNA浓度对SSR扩增效果的影响
• 2+浓度对SSR扩增效果的影响'>2.2 Mg²⁺浓度对SSR扩增效果的影响
• 2.3 dNTPs浓度对SSR扩增的影响
• 2.4 TaqDNA聚合酶浓度对SSR反应的影响
• 2.5 引物浓度对SSR反应的影响
• 2.6 PCR反应过程中退火温度对扩增结果的影响
• 2.7 梨SSR标准反应体系的建立
• 2.8 作图群体的SSR分析
• 3 讨论
• 3.1 有关SSR引物的获得
• 3.2 有关影响SSR反应体系的关键因素
• 4 小结
• 第三章 梨遗传图谱的构建
• 1 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 数据收集与整理
• 2 结果与分析
• 2.1 AFLP、SSR标记的银染结果
• 1代中的多态带分离类型'>2.2 AFLP、SSR标记在F₁代中的多态带分离类型
• 1代中的偏分离分析'>2.3 AFLP标记在F₁代中的偏分离分析
• 1代中的偏分离分析'>2.4 SSR标记在F₁代中的偏分离分析
• 2.5 梨分子遗传图谱的构建与分析
• 3 讨论
• 3.1 关于AFLP和SSR分子标记的评价
• 3.2 关于偏分离现象
• 3.3 梨遗传图谱研究进展和本图谱构建的意义
• 4 小结
• 第四章 梨性状的QTL定位研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 测量方法
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 展叶期的QTL定位和分析
• 2.2 叶片性状的QTL定位和分析
• 2.3 生长性状的QTL定位和分析
• 2.4 梨黑星病的QTL定位和分析
• 3 讨论
• 3.1 QTL在连锁群上的分布特点
• 3.2 QTL定位的可靠性
• 4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简历
• 致谢