摘要
宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)为茄科(Solanaceae)枸杞属(Lycium L.)的落叶灌木，是中国西北地区重要的经济作物，具有巨大的经济价值和药用价值。枸杞子是一种药食同源的功能食品，在中国具有良好的市场认可度。近年来，随着枸杞子越来越受国际市场的欢迎，市场需求越来越大，枸杞的产量已不能满足市场需求。如何提高枸杞产量已成为枸杞产业亟需解决的问题。培育枸杞高产高品质新品种，是解决问题的有效途径。分子标记辅助选择(Marker-assistant selection，MAS)通过构建遗传图谱，进行数量性状基因座(Quantitative trait locus，QTL)定位，研究与枸杞目标性状紧密连锁的标记，快速选育目标性状表现优良的枸杞新品种;因此可大大缩短育种时间，提高育种效率和定向性。本研究通过构建枸杞高密度遗传图谱，对与枸杞品质、产量和生长等相关性状进行QTL定位和相关性分析，为枸杞分子标记辅助育种提供依据。本研究结果如下: 1、通过对前期开发的1536对SSR(Simple sequence repeat)引物的验证，筛选出10对能稳定扩增的SSR引物，可用于枸杞品种鉴定与遗传距离的计算。本研究通过对不同遗传距离的枸杞杂交及其坐果率分析发现，亲本间遗传距离在0-0.276之间时，枸杞杂交坐果率与遗传距离具有极显著正相关，相关性系数达到0.837(P＜0.01);当遗传距离大于0.276，坐果率呈下降趋势。0.276为本研究杂交亲本间最适遗传距离，此结果可为枸杞自交不亲和品种授粉树的选择提供参考。测定枸杞19棵植株的14个农艺性状2017、2018年数据，进行主成分分析(Principal component analysis，PCA)，结果显示，主成分得分与遗传距离具有极显著相关性，相关性系数为0.655(P＜0.01)，因此，本研究开发的10个SSR标记可以在一定程度上反应枸杞14个农艺性状的差异。 2、以宁杞5号(Ningqi5，N5)为母本，中科绿川1号(Zhongkelvchuanl，ZKLC)为父本，及其305个杂交子代为作图群体，构建枸杞高密度遗传图谱。母本图共有标记23967个标记，bin1414个，分布于13个连锁群中，图谱大小为886.75cM，相邻标记间平均间距为0.038cM。父本图共有标记23967个标记，bin1617个，分布于13个连锁群中，图谱大小为1042.38cM，标记间平均间距为0.042cM。在制作的整合谱图中，整合图谱总图距964.03cM，共有标记23967个，运行bin(Binning of redundant markers)功能后共得到2740个bin，分成13个连锁群。通过热图、单倍体型图和标记完整度分析，具有重组交换的11个连锁群中，作图质量较高，符合QTL定位要求。 3、测定作图群体亲本及其子代的净光合作用速率(PN)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Trmmol)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)等6个光合相关性状及果实纵径(FL)、果实横径(FD)、果形指数(FSI)、鲜果单果重(FW)、单节果实数(FNPN)、雄蕊长(SL)、雌蕊长(PL)、雌雄蕊长度比(PSR)、树干直径(TD)和叶厚(LT)，10个农艺性状。通过相关性分析显示，6个光合性状中，除Cond与WUE无显著相关性外(P＞0.05)，6个光合相关性状在均表现显著相关性(P＜0.05)。在分析光合相关性状与农艺性状的关系中，净光合作用(PN)与果实横径、叶厚具有显著正相关性(P＜0.05)，与果实纵径(FL)、单果重(FW)具有极显著正相关(P＜0.01)而单节果实数(FNPN)与水分利用效率(WUE)具有显著正相关性。综上所述，提高枸杞净光合作用速率，是提高枸杞果实大小和质量的有效途径，而提高枸杞的水分利用效率，对枸杞的产量，具有促进作用。 4、测定三年(2017、2018、设置两年平均值1718为第三年)枸杞作图群体光合作用相关性状。结果得到光合相关性状QTL位点29个，包括净光合作用速率(PN)4个，气孔导度(Cond)6个，蒸腾速率(Trmmol)9个，胞间CO2浓度(Ci)1个，气孔限制值(Ls)5个和水分利用效率(WUE)4个。其中8个QTL位点至少能在两年的数据中同时定位。净光合作用QTL位点qPN1是一个稳定的QTL位点，能在三年性状数据中同时定位。通过对2018年枸杞10个农艺性状的数据测定，共定位40个QTL位点，其中果实性状相关27个，花器官相关7个，生长量(树干直径)和叶片性状相关QTL各3个。本研究定位的69个QTL位点，可用于开发相关性状的分子标记，根据生产需要，定向选育所需性状的优良新品种。在对比性状间的相关性与QTL位点的关系时，发现有34对性状组合三年均显著相关，其中一半具有显著相关性的性状具有相同的QTL位点或至少有一个QTL点在遗传图谱上位置相近，具有较强的连锁性。 本研究筛选了10对SSR引物，可用于枸杞品种鉴定和遗传距离的计算。研究了枸杞杂交亲本间最适遗传距离;可用于生产上自交不亲和品种授粉树的选择。通过构建枸杞高密度遗传图谱，定位了69个与光合和农艺性状相关的QTL位点和研究不同性状间的相关性。本研究构建了第一张枸杞高密度遗传图谱，为枸杞的分子标记辅助育种奠定了重要基础。未来通过对QTL位点研究，挖掘与目的性状紧密连锁的分子标记，可对枸杞进行分子育种，加快培育产量高、品质好的枸杞新品种。
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