摘要
萱草属(Hemerocallis spp.)为阿福花科宿根植物，其应用广泛，可“观为花、食为菜、用为药”，尤其作为观赏植物而被广泛应用于地被、花坛以及花境等园林景观。花被片颜色是萱草最重要的观赏性状之一。为了探析萱草内、外花被片颜色的遗传规律，本研究以单色品种‘六月花’、‘大同黄花’为母本，双色品种‘海尔范1’ 和‘海尔范2’ 为父本构建的三个杂交F1群体为试验材料，采用主基因+多基因遗传模型对萱草内、外花被片颜色的遗传规律进行了解析;基于全基因组开发SSR标记，构建了萱草框架遗传图谱;并对花被片颜色进行了 QTL定位，为萱草分子标记辅助选择育种和培育新型花色品种奠定了理论基础。主要结果如下: (1)‘六月花’ב海尔范1’、‘六月花’ב海尔范2’、‘大同黄花’ב海尔范1’ 3个F1群体内、外花被片颜色遗传多样性丰富，呈现连续变化的趋势。其F1群体内花被片颜色皆呈现出从黄色到深红色的分离，外花被片颜色为不同程度的黄色。其中 ‘六月花’ב海尔范1’ F1群体和‘六月花’ב海尔范2’ F1群体内花被片颜色通过聚类分析可分为黄色、鲜肉色、淡珊瑚色、印度红、深红色5个色系;其外花被片颜色可分成Ⅰ～Ⅴ等级黄色。‘大同黄花’ב海尔范1’F1群体内花被片颜色分为4个色系:黄色、淡珊瑚色、印度红、深红色，其外花被片颜色分成了Ⅰ、Ⅱ等级。相关性分析结果表明:内花被片(IPE)和外花被片颜色(OPE)之间没有显著的相关关系，内花被片和外花被片之间的色差(E)与内花被片颜色(IPE)呈极显著的负相关。基于三个杂交群体花被片颜色的色光值和彩度(C),采用主基因+多基因遗传分析的方法，确定萱草内、外花被片颜色模型都为2对加性-显性主基因模型(2MG-AD)。 (2)‘大同黄花’基因组中单碱基重复类型的SSR数量最多，且不同类型SSR数量随重复基元碱基数的增加而下降。基因组中重复基元的类型十分丰富，且存在很强的碱基偏好性，以AT富集的重复基元数量最多。在单核苷酸至六核苷酸重复中，各个重复类型的重复次数有很大的差异，其重复基元碱基数越多，重复次数越集中于低重复水平。基于基因组数据，利用生物信息学手段在全基因组范围内开发了 901401对SSR标记。并基于‘六月花’与‘海尔范2’的重测序数据成功组装了基因组，并通过电子PCR,筛选出1117对SSR多态性引物。 (3)从‘六月花’ב海尔范1’F1群体中随机选择116个单株为作图群体，利用117个SSR多态性标记构建了一张萱草框架遗传图谱，最终上图100个SSR标记，分布于11个连锁群。该图谱总图距为1882.657cM,标记间平均遗传距离为22.628 cM,覆盖率为89.278％。 (4)利用MapQTL软件区间作图法进行QTL定位，基于2021年调查的作图群体花被片颜色表型数据成功定位到了 23个与萱草花被片颜色有关的QTLs位点，LOD峰值介于3.03～9.71之间，表型贡献率在11.30～32.00％之间。其中有9个QTLs与外花被片颜色有关;11个QTLs与内花被片颜色有关。2022年调查的作图群体花被片颜色表型数据成功定位到了 26个与萱草花被片颜色有关的QTLs位点,LOD峰值介于3.00～6.52之间，表型贡献率在11.20～22.80％之间。其中有10个QTLs与外花被片颜色有关;12个QTLs与内花被片颜色有关。两年的内花被片颜色和内、外花被片色差都定位到了萱草9号染色体上。 此研究结果为后续萱草花被片颜色的精细定位和分子标记辅助选择育种提供了基础。
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