小豆农艺性状QTL定位

【作者】 万平； 李媛； 杨凯； 赵波； 李奕松； 王天奇；

【机构】 北京农学院；

【摘要】 【研究背景】小豆是起源中国的功能小杂粮和传统出口创汇作物,早在12,000年前已在中国被驯化,高蛋白、低脂肪,富含铁锌,皂苷、三萜、异黄酮等生物活性物质。小豆生育期短、耐瘠薄、低肥水消耗、固氮环保、在种植业结构调整、营养安全、农业可持续发展中作用重要。世界有30多个国家种植小豆,中国是最大生产国和出口国,出口额占世界80%。基因定位是功能基因克隆和分子育种的基础,小豆农艺性状QTL定位研究报道极少。【材料与方法】以来源中国的栽培小豆Ass001和野生小豆CWA108为亲本构建的F₂群体,通过RAD测序获得133.93G碱基序列,379024个SNP位点,鉴定出3617个分离的SNP位点,最后1571个SNP标记用于构建了小豆高密度的遗传连锁图谱。利用Ass001×CWA108杂交组配的F₂、F₃和F₄群体,定位农艺性状QTL。【结果与分析】11个农艺性状共26个QTL被定位到小豆8条染色体上,QTL位点分布在除了第5、6和8染色体外的每个连锁群上,以第4连锁群分布最多。在第4、7、10染色体上共定位到11个花期和成熟期QTL,其中2个主效QTL VaFld4.1（贡献率71.3%）与SNP标记s690-144110共分离、VaFld4.2（贡献率67.6%）与SNP标记s165-116310的遗传距离为0.974cM。在第1和11染色体上共检测到6个百粒重QTL,在第4染色体上定位到3个主茎分枝数QTL,在第3和4染色体上定位到3个单荚粒数QTL,VaSnp4.1（贡献率11.8%）与SNP标记s80-1776704共分离,第2染色体1个最大叶宽QTL与SNP标记s536-414880共分离,第9染色体定位到1个茎节间长QTL与SNP标记s249-3204596共分离,第4染色体定位的种子厚与s58-1489334共分离。3个影响花期和成熟期的候选基因VaAGL,VaPhyE和VaAP2被鉴定出;2个百粒重候选基因VaAP2/ERF.81和VaAP2/ERF.82,1个种子厚候选基因VaAP2-s4和最大叶宽候选基因VaAP2/ERF86被鉴定。【结论】小豆农艺性状QTL定位,为相关基因精细定位和克隆奠定坚实基础,有助于小豆分子标记辅助选择育种和品种改良。更多还原