芝麻耐湿性QTL定位及优异耐湿基因资源挖掘

• 作者: 吕海霞 张秀荣 张艳欣 王林海 高媛 黎冬华
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 芝麻 耐湿性 QTL定位 耐湿资源 挖掘
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种?种质资源?分子遗传学
• 页码范围: 422-430
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.03.002

摘要

【目的】芝麻是对湿害极其敏感的作物，湿害是影响中国芝麻生产发展和单产提高的主要障碍因素，然而，芝麻耐湿性分子生物学研究基础薄弱，迄今，国内外有关芝麻耐湿性基因定位的研究尚未见报道。利用重组自交系（RIL）群体进行芝麻耐湿性QTL定位，结合芝麻核心种质群体进行耐湿性相关分子标记研究，并挖掘优异耐湿基因资源。【方法】以高耐湿芝麻品种中芝13与极敏感种质宜阳白杂交后连续自交6代构建206个株系的RIL群体。利用113对多态性分子标记扫描RIL群体获得基因型数据，用MapMaker/EXP.3.0软件构建遗传连锁图谱。2009年和2010年在武汉和鄂州2地点通过人工淹水胁迫获得RIL群体盛花期湿害后正常株率和存活株率的表型数据，用Microsoft Excel 2010软件进行表型数据方差分析，用QTLNetwork 2.0软件基于复合区间作图法进行QTL定位，利用主效QTL紧密连锁的分子标记扫描核心种质群体，并结合耐湿性表型数据分析得到相关有效分子标记。通过盛花期耐湿性表型重复鉴定筛选，结合分子标记辅助选择，获得优异耐湿基因资源。【结果】构建的遗传连锁图谱全长592.4 cM，共有70个标记位点进入15个连锁群，标记间的平均距离为8.46 cM。共检测到与盛花期耐湿性相关的6个QTL位点，定位在第7、9、13和15连锁群上，分别解释5.67%-17.19%的表型变异，加性效应值2.7190-9.7302，贡献率最大的QTL为qWH10CHL09，加性效应3.9394，其增效等位基因来源于母本中芝13，SSR标记ZM428与其紧密连锁（遗传距离为0.7 cM）。标记ZM428在186份芝麻核心种质中验证结果表明，该标记2种基因型的资源间在耐湿表型上存在显著差异（P=0.0163），因此，标记ZM428可作为芝麻耐湿性分子辅助选择的有效标记。还挖掘出8份优异耐湿基因资源，湿害后其正常株率均＞70%，存活株率均＞80%。【结论】检测到6个芝麻耐湿性相关QTL，其中，贡献率最大的17.19%，获得1个有效分子标记，挖掘出8份优异耐湿基因资源。