甘蓝型油菜抗裂角性状分析及其qtl定位

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1、华中农业大学博士学位论文甘蓝型油菜抗裂角性状分析及其QTL定位姓名：文雁成申请学位级别：博士专业：作物遗传育种指导教师：傅廷栋201206廿蓝型油菜抗裂角性状分析及其QTL定位摘要在收获过程中油菜裂角落粒所造成的产量损失率通常在10％一30％。为了减少收获过程中的损失，培育抗裂角、适合机械化生产需要的油菜品种已经成为当务之急。甘蓝型油菜是我国生产上应用的主要油菜类型，育种实践要求首先进行甘蓝型油菜抗裂角的基础理论研究。本研究主要内容包括：建立抗裂角检测体系和量化指标、筛选抗裂角种质资源、研究影响抗裂角的因素、构建抗裂角作图DH群体和对该性状进行QTL定位。主要研究结果如

2、下：1甘蓝型油菜抗裂角检测方法的建立和抗裂角品种(系)的筛选1．1对随机碰撞法进行了改进，采用抗裂角指数作为抗裂角性状的定量指标，为该性状的定量研究奠定了基础。研究发现抗裂角指数在甘蓝型油菜种质资源中存在广泛变异(O．0000．0．7675)，变异系数高达114．4％。在229份品系中，极易裂角和易裂角品系分别占59．38％和32．75％。筛选出抗裂角品系(抗裂角指数在O．7以上)2个(H155和98009)。1．2研究表明，通过改进后的随机碰撞测试(RIT)检测的抗裂角指数是稳定可靠的。品种(系)间的抗裂角指数差异达到极显著水平，重复间、年份间以及品种(系)与年份的互

3、作差异不显著。1．3相关分析结果表明，决定角果空间分布的性状(果柄与主花序轴朝上夹角、果柄与角果朝上夹角和果柄长度)与抗裂角指数问不存在相关性。角果密度与抗裂角指数间存在极显著的负相关。抗裂角指数与角果长度、角果宽度、角喙长度、角皮厚度和角粒数间均呈现极显著的正相关。1．4抗裂角品种与易裂角品种的角皮结构存在明显差异。抗裂角品种H155的壳状果瓣的内皮层细胞排列紧密、木质化程度高、多层薄壁细胞也发生了木质化，而且其壳状果瓣中维管束多、木质化程度高增强了壳状果瓣的机械强度。易裂角品种Qva的壳状果瓣比抗裂角品种的壳状果瓣的机械强度低，更易于破裂。2影响甘蓝型油菜角果抗裂特

4、性的因素分析2．1遗传因素是决定抗裂角指数差异的决定因素。研究表明，相同品种(系)抗裂角指数在重复间差异不显著，品种间差异极显著，年份和地点间差异也不显著。2．2不同部位的角果抗裂角指数存在差异，变异系数在18．67％"-'93．57％之间。多数品种都是以下部第一分枝角果的抗裂指数最大。从第二分枝往上的分枝的角果的抗裂角指数差异不大。主花序中下部角果抗裂角指数相近，顶部角果的抗裂角指华中农业大学2012届博士学位论文数分别比中部和下部角果小55．04％和60．43％。多数品种的主花序下部角果抗裂能力最强。2．3抗裂角品种(系)与易裂角品系在含水量降低的过程中，抗裂角指数

5、的变化存在差异。在角果脱水过程中，易裂角品系Qva的抗裂角指数迅速下降，而抗裂角品系在脱水初期和后期抗裂角指数下降都较慢。研究发现角果相对含水量与抗裂角指数间呈一次直线回归关系(y=0．0149x．0．4779，R2=O．4284)，即油菜的抗裂角指数随角果相对含水量的增加直线上升。3油菜游离小孢子培养技术的改进3．1将取样时间从初花后提前到初花前9天，产胚量达到15．60～34．08个／花蕾，与传统取样时间产胚量没有显著差异。采用在活体植株上摘取适合大小的花蕾替代在室内折断的花序上摘取花蕾，二者培养的出胚率差异不显著。但是该方法可以让较小的花蕾继续生长，大幅度减少供体

6、植株数量，保证取样花蕾具有相同遗传背景。3．2利用13％蔗糖溶液替代传统的B5培养基作为小孢子提取液，二者提取的小孢子出胚率差异不显著。可以节省试剂和配置培养基所消耗的人力。改进后的培养程序直接将悬浮在NLN培养基中的小孢子置于32℃的培养箱中暗培养至有胚状体出现，使得出胚时间较传统方法提前4天，而胚状体产量几乎相同。4甘蓝型油菜遗传连锁图谱构建及抗裂角性状的QTL定位4．1H155(PI)、P2(Qva)及Fl、F2、BCIFl、BC2Fl的抗裂角指数呈连续分布。DH系的抗裂角指数的次数分布偏向易裂角亲本，呈现连续复合正态分布，抗裂角性状是受微效基因控制的数量性状。4

7、．2利用JoinMap3．0进行连锁分析，构建了一张包含175个标记位点的遗传连锁图谱。这些标记分布在19个连锁群上，覆盖甘蓝型油菜1382．8cM，平均标记间距7．9cM。连锁群的遗传距离从33．5cM到107．7cM不等，连锁群上的标记从4个到20个。4．3当LOD>2．0时，在郑州点检测到9个抗裂角性状有关的QTL，分别位于Nl、N7、N8、N15和N18五个连锁群上，对表现型的总贡献率达到49．O％。这9个QTL间存在上位性互作，对表现型的贡献率达到45．9％。郑州点QTL及其互作效应对表现型的贡献率为94．9％。在武汉试点检测到