论文部分内容阅读
白菜类作物(Brassica rapa,syn. campestris)是我国重要的芸蔓属蔬菜作物和油用作物,由于它具有复杂的遗传基础,使得一些重要农艺性状的改良非常困难,同时,由于其悠久的栽培历史,形成了很多的栽培种群和丰富的遗传变异,也为重要农艺性状的改良提供了广阔的资源材料。随着人们生活水平的提高,品质育种逐渐得到重视,但是,许多重要商品品质性状和硫代葡萄糖甙含量等营养品质性状遗传规律缺乏系统分析,因此有必要从代谢和分子水平上对白菜类作物进行营养性状的遗传分析,为改良白菜类蔬菜的营养品质和培育高有益硫代葡萄糖甙的白菜类作物新品种提供理论基础,为发掘并利用关键性基因资源奠定基础。本研究采用HPLC方法,对白菜类作物苗期植株硫代葡萄糖甙含量进行了评价,为进一步开展硫代葡萄糖甙在白菜类作物中的积累和遗传研究提供信息;在筛选合理亲本的基础上,创建了遗传信息丰富的遗传研究分离群体,构建了白菜类作物遗传连锁图谱框架图;并进一步开展了硫代葡萄糖甙含量的QTL定位和遗传效应分析。获得的主要结论如下:1.利用HPLC分析了8种硫代葡萄糖甙的含量,白菜类作物苗期植株体硫代葡萄糖甙含量存在一定的自然变异。种群间的硫代葡萄糖甙含量和所含的的硫代葡萄糖甙的类型均有差异,在所研究的五个白菜类群体中就有四种群体的总脂肪族硫代葡萄糖甙比例超过80%(只有大白菜种群的为75%),芜菁的总脂肪族硫代葡萄糖甙比例最高为95%,平均含量为6.98μmol/gDW,占总硫代葡萄糖甙含量的87.7%,可见白菜类作物总体上还是以含脂肪族硫代葡萄糖甙为主;材料间差异最大的是NAP含量的差异,高含量材料比低含量材料高出4372倍,其它个硫代葡萄糖甙组分含量差异分别为:GBN为1053倍,GBC为126倍,NAS为57倍,4ME为212倍,NEO为174倍,总硫代葡萄糖甙为141倍。此外,各个群体内的各材料间所含的硫代葡萄糖甙总量和类型比例也不同,像在大白菜中脂肪族硫代葡萄糖甙含量比例的变化范围为13.6~98.9%,吲哚族硫代葡萄糖甙含量比例的变化范围为0.8~80.4%,芳香族硫代葡萄糖甙含量比例的变化范围为0.0~72.0%。可见,不同白菜类作物种群间硫代葡萄糖甙含量有一定差异,同一栽培种群不同材料间硫代葡萄糖甙含量也存在一定差异。2.应用内标法及影响因子(或响应因子)精确测定了不同白菜类作物硫代葡萄糖甙的含量。在HPLC对脱硫硫代葡萄糖甙进行分析的基础上,应用近红外光谱测定技术,分别对各种硫代葡萄糖甙成分进行扫描,建立定标预测模型。各个指标的预测模型的性能指标以交叉验证得到的标准差(SECV)和相关系数(1-VR)分别是PRO:0.36、0.69; NAS:0.55、0.83; GBN:0.62、0.84; NAP:1.87、0.87;4OH:0.0、0.82; GBC:1.22、0.93;4ME:0.04、0.71; NEO:0.44,0.86; Total:2.97、0.92。通过盲样预测验证证明,硫代葡萄糖甙组分NAP、GBC、NEO、Total的预测模型效果最好,可以准确和可靠地预测实际样品含量3.利用欧洲油用型白菜L144(Rapid Cycling)和菜心品种L58亚种间杂交建立的BILs群体,在实验室已有的1017个标记的基础上增加了76个SSR标记。利用1093个标记进行图谱构建,分析得到了一张包含16个主要连锁群的遗传连锁图谱。该图谱包括85个SSR标记、102个SRAP标记和357个DART标记,共544个标记。覆盖基因组总长度为1326.1cM,标记间平均图距为2.44cM,连锁群的长度变幅为17.6-137.8cM。连锁群上的标记数为最少为2个,最多为69个,平均标记数0.41maker/cM。标记的偏分离比率为97.1%。4.采用区间作图和多模型作图法对白菜类作物各种硫代葡萄糖甙含量进行了QTL及遗传效应分析。在BILs群体遗传连锁图谱的6个连锁群上,共发现了8个QTL位点。其中控制单一脂肪族硫代葡萄糖甙的QTL有3个,控制单一吲哚族硫代葡萄糖甙的QTL有4个,控制单一芳香族硫代葡萄糖甙的QTL有1个。贡献率范围在16.7%-82.0%之间。脂肪族硫代葡萄糖甙的3个QTL的贡献率都大于40%,吲哚族的3个QTL的贡献率大于25%,芳香族的1个QTL贡献率最低,为16.7%。所有的QTL都为减效位点,效应值在-0.094099--4.53636之间。