圆果种黄麻遗传连锁图谱构建及重要性状的基因定位

黄麻是重要的天然纤维作物，其纤维具有柔软、抑菌、透气性好、易降解等优良特性，可广泛应用于麻纺、日用品、建筑材料等领域。高密度遗传连锁图谱的构建，在基因定位、基因克隆、比较基因组学、标记辅助育种等方面都有十分重要的理论和实际意义，而数量性状的定位（QTL）是基因鉴定分离、基因克隆等研究的重要基础。本项目以农艺性状差异大、亲缘关系远的圆果黄麻爱店野生种和栽培种黄麻179作为杂交亲本，创建重组自交系群体，采用AFLP和SRAP两种分子标记结合的方法，应用MAPMAKER/EXP3.0软件，构建密度较高、分布均匀、平均图距小的圆果黄麻遗传连锁图谱。同时调查作图群体的产量、品质、抗性等性状，应用QTLnetwork2.0软件，把若干控制黄麻质量性状和数量性状的基因定位在所构建的遗传连锁图上。本研究的开展，无论是在黄麻的基础研究与分子辅助育种研究，还是在黄麻遗传育种学上都有十分重要的科学意义。

本项目以黄麻圆果栽培种“179”和野生圆果种质“爱店野黄麻”为亲本构建的重组自交系后代群体为材料，采用SSR等传统分子标记与新型SLAF标记相结合的方法，构建了圆果种黄麻高密度遗传连锁图谱，并将株高、茎色、生育期、炭疽病抗性等重要性状的QTL定位在所构建的遗传连锁图谱上。具体结果如下：筛选出63对SSR多态性引物，成功开发的多态性SLAF标记数为5074个，占开发总数的7.88%，成功编码的多态性标记为1333个；所构建的圆果种黄麻遗传连锁图谱包括11个连锁群，最终绘制到遗传图谱上的标记数量为913个，总图距为1,621cM，其中7个主要群的标记数为787个，图距为1,434cM，4个小群的标记数为126个，图距为187cM，各标记间的平均图距为1.61cM；上图标记的完整度为100%，亲本平均深度43X，子代平均深度9.8X，总体来说标记的完整度和深度很高，可保证分析结果的准确性；通过QTL定位的方法将控制株高、分枝高、叶长、茎色、生育期、种子千粒重、炭疽病抗性等性状的QTL分别定位在所构建的遗传连锁图谱上，其中控制株高、叶长和种子千粒重的QTL均定位在第2个连锁群上，控制分枝高的QTL有3个，分别定位于第2和第7连锁群上，另外，控制茎色的QTL被定位于第6连锁群上，而控制生育期和炭疽病抗性的QTL分别定位于第9和第10连锁群上。圆果种黄麻高密度遗传连锁图谱的构建及重要性状的QTL定位，可为株高、种子千粒重等产量性状基因和炭疽病抗性、生育期等品质性状基因的克隆奠定基础，从而为通过分子生物学手段与传统育种方法相结合的技术选育高产、优质、多抗的黄麻新品种提供理论依据和科学方法。因此，本项目的实施在理论和实践上均具有较重要的意义。