西瓜遗传图谱构建及果实相关性状QTL分析

摘要：

利用CAPS及SSR标记构建西瓜遗传图谱，对西瓜果实相关性状进行QTL分析，为西瓜果实性状改良、主效基因精细定位及克隆奠定基础。授粉后40d对母本PI186490、父本LSW-177以及两者杂交获得的F2群体的果实进行采摘，对每个果实的果形指数、中心和边缘可溶性固形物、中心和边缘果肉硬度、果皮硬度、种子长度、种子宽度、种子厚度以及种子百粒重进行调查，将所得数据用软件SPSS19进行统计分析。通过IlluminaHiSeq2000高通量测序平台对两亲本材料进行基因组重测序，每样品产出10G数据量，覆盖西瓜基因组20×以上，所得数据以已经发布的基因组数据为参考基因组，用bwa软件进行基因组组装，组装后利用Samtools软件进行SNP发掘，利用perl语言自编脚本提取SNP位点前后1000bp的序列，将SNP及其侧翼序列输入软件SNP2CAPS以转化为CAPS标记。在每条染色体上平均选取20个CAPS酶切位点，利用PrimerPremier5软件在突变位点上下游100-500bp左右设计CAPS引物，进行PCR扩增和酶切检验，酶切产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测。SSR引物来源于前人发表文献，PCR扩增产物用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。对所有分子数据进行卡方检验，在其中选择符合1﹕2﹕1比例的标记用于构建遗传连锁图谱。利用Mapmaker/Expversion3.0软件构建遗传连锁图谱，用Group命令对标记进行连锁分组，标记数目少于8的连锁群用Compare命令进行排序优化，标记数多于8的连锁群用Try命令排序。绘制遗传图谱使用MapChart2.1软件。QTL分析运用QTLNetwork2.0软件，利用置换测验做1000次重复，临界阈值为P=0.005，采用复合区间作图法，在每条染色体上以1.0cM步行速度在全基因组范围内扫描，分析QTL加性效应和上位效应。本遗传连锁图谱共包含16个连锁群，涉及CAPS标记87个，SSR标记9个，覆盖基因组1484.3cM，平均图距15.46cM。利用QTLNetwork2.0分析，检测到6个西瓜果实相关性状的8个QTL位点和1对上位效应位点，其中包括果形指数QFSI1、中心可溶性固形物QCBR、中心果肉硬度QCFF、边缘果肉硬度QEFF、种子长度QSL各1个，种子宽度QSWD1、QSWD2、QSWD33个；上位效应位点包括果形指数FSI2、FSI3。表型贡献率大于等于10%的QTL有6个，可解释11.7%-18.8%的遗传变异。以CAPS标记为主要标记构建西瓜遗传图谱，并且定位了控制西瓜果实相关性状的8个加性QTL与1对上位性QTL，可用于进一步精细定位与克隆西瓜果实优良性状基因。

关键词：西瓜、遗传连锁图谱、CAPS、QTL

分类号：S63;S51

资助基金：国家西甜瓜产业技术体系-分子育种岗位项目CARS-26-02;哈尔滨市科技局应用技术研究与开发项目2013AE6AW061

在线出版日期：2014-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：2814-2829