2014年春季进行了田间试验和性状调查。
1、大理11和K44×在华南农业大学增城试验基地种植
K44、大理11和K44×大理11的F2代群体在华南农业大学增城试验基地种植。整个雌性在F2群体中分离。由于整个雌株没有开放雄花,在开花期只调查F2群体雌雄同株单株的第一个雄花节(主蔓上的第一个雄花节);替换04-17、47-2-1-1-3和04-17×47-2-1-1-3的F2群体在海南省海口试验田种植。在开花期研究了第一个雄花节。基于前作者研究小组构建的两张遗传图谱,其中一张以K44和dali-11为亲本,包含1009个SNP标记和11个连锁群,桂花dali-11的参考基因组序列锚定在相应的11条假染色体上;另一个以04-17和47-2-1-1-3为亲本,包含164个InDel标记和15个连锁群;本研究根据广州和海口两种栽培环境下桂花F2群体第一雄花节的表型数据,初步定位了控制桂花第一雄花节的主要QTL。合并并取重叠区间后,初步确定fmfn为控制桂花第一雄花节的QTL,位于mc01连锁群或假染色体10.66~14.32mb区间。利用作者研究小组构建的两个遗传图谱和表型数据,对桂花第一雄花节进行了QTL定位。杂交获得F1代后,通过47-2-1-1-3的×大理11和04-17×F2群体近交获得K44。具体方法是使用mapqtl6软件的MQM模型进行QTL检测,选择距离QTL最近的标记的效应值来表示QTL的效应值,并根据减少1lod和取相邻标记的原则定义每个环境下的QTL置信区间。供试亲本K44、大理11、04-17和47-2-1-1-3是经过6代以上自交获得的遗传稳定的自交系。其中,K44是通过自然诱变选择的雌性系(所有雌花在主蔓和侧枝上开花)。其他三个自交系为雌雄同株材料。所有材料由华南农业大学园艺学院蔬菜系提供。根据研究组前期构建的两个遗传图谱,初步定位了控制桂花第一雄花节的QTL。
2、经统计分析
经统计分析,桂花亲本K44(母系)与大理11、04-17、47-2-1-1-3在第一雄花节上存在显著差异(见表)。然而,控制大理11号桂花×F2群体第一雄花节的QTL位点和47-2-1-1-3、171和108株单株F2群体中04-17×的QTL位点的报道较少。
3、两个F2群体第一雄花节植株数分布频率的统计结果表明
两个F2群体第一雄花节植株数分布频率的统计结果表明,桂花第一雄花节植株数呈明显的单峰分布,接近正态分布,符合数量性状遗传的典型特征(图1),利用SRAP标记初步定位了控制丝瓜第一雌花节的多个qtl;桂花第一雌花节的QTL位于mc01连锁群标记scaffold44_-scaffold44_的3.52mb区间。经QTL检测,在大理11号F2群体中发现了桂花×K44的两个QTL,分别位于mc06连锁群的第一个雄花节fmfn1和fmfn2。最近标记的物理位置分别为11.61mb和17.01mb,LOD值分别为17.64和15.72,贡献率分别为37.80%和34.50%。由于fmfn1和fmfn2的位置相近,可以组合成一个候选区域,区间大小的遗传距离和物理距离分别为29.29cm和7.03mb。结果表明,桂花的第一雄花节和第一雌花节或纯雌花形状受不同的遗传位点控制。
4、初步确定了EF1的候选基因
距离很远;QTL-seq1定位于黄瓜1号染色体22.86~26.31mb的区间,初步确定了黄瓜早花基因座EF1的候选基因。通过比较LG8上标记的物理坐标,发现LG8和mc06位于桂花的同一连锁群或假染色体上,fmfn位点正好位于fmfn1和fmfn2的候选区域内,更接近fmfn1。在47-2-1-1-3的F2群体中,在桂花04-17×中检测到位于LG8连锁群的第一个雄花节fmfn上的QTL,标记为g61ind1428的MC_u,LOD值为10.04,贡献率为34.80%,候选区间的遗传距离和物理距离分别为11.65cm和3.66MB,分别地(图2和表。根据桂花两个独立F2群体的第一个雄花节的定位结果,初步确定控制桂花第一个雄花节的QTL位点为fmfn,候选区间的遗传距离和物理距离分别为11.65cm和3.66cm分别为MB。与桂花参考基因组的注释信息相比,该区间包含195个注释基因。在环境因子方面,表面、光照和温度对桂花性别分化的影响与黄瓜相似,桂花树价格即短日照和低温有利于雌花的形成。桂花是葫芦科植物,主要分布于亚洲和非洲。它通常是单性的和雌雄同株的。雌花与雄花授粉后,果实迅速发育和扩展。因此,桂花开花节的高度将显著影响桂花的成熟度和早期产量。
5、葫芦科作物的性别分化不仅受环境的影响
葫芦科作物的性别分化不仅受环境的影响,而且受遗传的调控。
6、控制桂花第一雌节的主要QTL位于mc01连锁群或假染色体上
根据以往的研究结果,控制桂花第一雌花节的主要QTL位于mc01连锁群或假染色体上,该位点与桂花纯雌基因位点相同。桂花第一雄花节的QTL位于本研究中,fmfn区间的遗传距离和物理距离分别为11.65cm和3.66mb,候选区间较大,包括195个注释基因。然而,fmfn具有相对准确的初始作图区间和较大的遗传效应值。研究结果为进一步精细定位和克隆该基因提供了重要的参考依据。
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