芝麻耐旱性的鉴定方法及关联分析

为了解芝麻的耐旱性及获得与芝麻耐旱性相关的分子标记,在发芽期,采用不同浓度PEG 6000处理不同来源不同种皮颜色的10份芝麻品种,测定其形态特征和生理特征及各指标的差异显著性。结果表明,模拟芝麻干旱处理的最佳PEG6000浓度为15%;综合各项指标的主成分分析、最优回归方程分析及相关性分析表明,相对成苗率可以作为芝麻发芽期耐旱性鉴定的关键指标;利用上述方法对216份核心种质资源群体进行耐旱性鉴定,相对成苗率耐旱系数值位于12.15%~93.52%,平均为60.74%,变异系数为25.22,变异丰富且呈正态分布;资源群体的耐旱性指标值与608个多态性标记位点的关联分析,获得与芝麻发芽期耐旱性有显著关联的标记30个（P〈0.05）,解释率在1.99%~4.96%之间,平均2.84%。试验表明,相对成苗率是最适且最方便的耐旱性鉴定指标,适用于芝麻资源的耐旱性鉴定。

芝麻高纯度线粒体DNA提取技术研究

以2个芝麻品种黄化苗为试验材料,通过比较植物线粒体DNA(mtDNA)提取过程中的关键影响因素DNase处理时间,建立了一种经济、快速、高效的芝麻mtDNA提取方法。该方法分别通过匀浆化处理、2 400 g离心15min结合12 000 g离心12 min的差速离心方法分离获得粗制线粒体,再经过DNase酶切处理1.5 h去除基因组DNA的污染,然后经0.6 mol/L蔗糖衬垫离心获得纯的线粒体,通过SDS-蛋白酶K方法裂解线粒体获得芝麻mtDNA。经过核酸蛋白分析仪分析表明:本技术每1 g芝麻黄化苗能获得1μg以上mtDNA;通过1.0%琼脂糖凝胶电泳检测表明获得mtDNA完整,无明显降解;并利用三类特异引物(核基因特异引物beta-actin、线粒体基因特异引物rrn26S以及叶绿体基因特异引物ARCP5)进行PCR检测表明提取的mtDNA为高纯度。芝麻高纯度mtDNA提取技术的建立,为研究与芝麻线粒体基因有关的性状(如细胞质雄性不育、抗逆性等)奠定了技术基础。

中国芝麻主产区枯萎病病原菌生物学特性分析

为了鉴定中国芝麻主产区枯萎病菌,分析和比较它们的ITS序列差异和分化状况。对中国湖北、河南、安徽、江西、辽宁等芝麻主产区进行了较大范围的芝麻枯萎病病原采集和菌株分离,纯化培养得到的25个菌株进行研究,并建立了一套较成熟的芝麻枯萎病菌株分离培养纯化及保存技术。通过对25个菌株的菌落、菌核的形态特征进行了系统观察,测定了不同菌株的致病力,并对其rDNA-ITS区进行了测序。结果表明,大部分为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),有少部分为其他镰刀菌菌株。首次对中国Fusarium oxysporum感染芝麻枯萎病提供了系统的证据,25个菌株在表型和致病力等方面存在较为明显的差异,为有针对性的开展芝麻枯萎病的防治奠定了重要基础。

根癌农杆菌介导的大麦茎尖转化研究

为了建立农杆菌介导的大麦茎尖遗传转化技术,以我国大麦主推品种鄂大麦9号、鄂大麦32122为材料,以农杆菌介导法转化大麦茎尖,经PPT筛选获得了转抗除草剂基因的大麦株系。PCR鉴定表明,以鄂大麦9号茎尖为受体,筛选获得4个转基因植株,阳性率为0.59%;以鄂大麦32122茎尖为受体,筛选获得10个阳性植株,阳性率为1.96%。转基因T1代Southern杂交分析证实,外源基因确已整合到大麦基因组中,已鉴定的转基因株系均含单个转基因拷贝,不同转基因株系整合的位点不同。因此大麦茎尖可作为农杆菌转化的受体。本研究结果为拓宽大麦遗传转化受体提供了技术和方法。

芝麻成株期茎点枯病原菌致病性研究

通过对芝麻成株期茎点枯病病原菌的致病性进行研究,从而为芝麻种质资源的抗病性鉴定,发掘抗源,加快抗病育种进程提供技术方法。对感茎点枯病芝麻植株进行病原菌分离纯化及鉴定获得具有高致病力的病原菌株Macrophomina phaseolina,再进行芝麻成株期致病性鉴定,并对感病植株进行病原菌再分离及鉴定。对分离纯化的病原真菌进行表型及分子鉴定,从而确定该病原真菌为M.phaseolina,对该类型病原菌进行芝麻芽期致病力接种鉴定并选取致病力高的菌株用于芝麻成株期致病力接种鉴定。在接种后的成株期芝麻茎杆内,M.phaseolina会导致维管束组织形成一个由上往下逐渐坏死的棕黑色条纹,随后开始呈放射性收缩并坏死并逐渐扩大,所有病原菌接种的茎杆上都出现大量的菌核。对所有接种病原菌的植株感病茎杆进行病原真菌再分离纯化及鉴定,确定再次获得的病原真菌仍为M.phaseolina。芝麻茎点枯病病原菌的分离鉴定、致病性鉴定以及病原菌再分离结果都符合科赫法则,为芝麻茎点枯病相关研究提供方法支持。

芝麻资源群体结构及含油量关联分析

【目的】推测芝麻资源群体材料的遗传变异、群体结构和分子亲缘关系,通过关联分析检测群体中影响含油量表型的位点,为芝麻高油育种及开展其它性状关联分析等提供科学依据。【方法】利用20对SSR引物、43对SRAP引物及16对AFLP引物,对来自芝麻核心品的216份芝麻资源进行遗传多样性分析、群体结构分析和含油量性状关联分析。【结果】共检测到338个等位变异,群体遗传多样性为0.2493、多态性信息含量为0.2090。群体结构分析将216份芝麻资源分为2个亚群(POP1和POP2);其中,174份资源(80.56%)归属POP1亚群,42份资源(19.44%)归属POP2亚群。POP1亚群的遗传多样性(0.2180)、多态性信息指数(0.1840)等指标值都低于POP2亚群(分别为0.3190和0.2561),表明POP2亚群内种质遗传变异更为丰富。AMOVA分析表明,亚群内的遗传变异(86.83%)极显著高于亚群间的遗传变异(13.17%)(P<0.001)。关联分析重复检测出2年环境下与含油量性状极显著关联的分子标记8个(P<0.01)。这8个标记的性状变异解释率变幅为0.0343(标记M20E16-8)—0.0587(标记SSR12-2),总的变异解释率为0.2846(2008年)和0.3801(2009年)。【结论】以216份来自中国芝麻核心品的资源构成自然群体,群体结构简单、遗传变异较为丰富,可以用于开展芝麻重要目标性状的关联作图。应用关联分析方法在2个年度环境下重复检出8个标记与含油量性状极显著关联(P<0.01),这些标记可能与含油量性状存在稳定、可靠相关联。

芝麻耐湿性QTL定位及优异耐湿基因资源挖掘

【目的】芝麻是对湿害极其敏感的作物,湿害是影响中国芝麻生产发展和单产提高的主要障碍因素,然而,芝麻耐湿性分子生物学研究基础薄弱,迄今,国内外有关芝麻耐湿性基因定位的研究尚未见报道。利用重组自交系(RIL)群体进行芝麻耐湿性QTL定位,结合芝麻核心种质群体进行耐湿性相关分子标记研究,并挖掘优异耐湿基因资源。【方法】以高耐湿芝麻品种中芝13与极敏感种质宜阳白杂交后连续自交6代构建206个株系的RIL群体。利用113对多态性分子标记扫描RIL群体获得基因型数据,用MapMaker/EXP.3.0软件构建遗传连锁图谱。2009年和2010年在武汉和鄂州2地点通过人工淹水胁迫获得RIL群体盛花期湿害后正常株率和存活株率的表型数据,用Microsoft Excel 2010软件进行表型数据方差分析,用QTLNetwork 2.0软件基于复合区间作图法进行QTL定位,利用主效QTL紧密连锁的分子标记扫描核心种质群体,并结合耐湿性表型数据分析得到相关有效分子标记。通过盛花期耐湿性表型重复鉴定筛选,结合分子标记辅助选择,获得优异耐湿基因资源。【结果】构建的遗传连锁图谱全长592.4 cM,共有70个标记位点进入15个连锁群,标记间的平均距离为8.46 cM。共检测到与盛花期耐湿性相关的6个QTL位点,定位在第7、9、13和15连锁群上,分别解释5.67%—17.19%的表型变异,加性效应值2.7190—9.7302,贡献率最大的QTL为qWH10CHL09,加性效应3.9394,其增效等位基因来源于母本中芝13,SSR标记ZM428与其紧密连锁(遗传距离为0.7 cM)。标记ZM428在186份芝麻核心种质中验证结果表明,该标记2种基因型的资源间在耐湿表型上存在显著差异(P=0.0163),因此,标记ZM428可作为芝麻耐湿性分子辅助选择的有效标记。还挖掘出8份优异耐湿基因资源,湿害后其正常株率均>70%,存活株率均>80%。【结论】检测到6个芝麻耐湿性相关QTL,其中,贡献率最大的17.19%,获得1个有效分子标记,挖掘出8份优异耐湿基因资源。

芝麻茎点枯病抗性关联分析及抗病载体材料挖掘

【目的】利用自然群体进行芝麻茎点枯病抗性相关分子标记开发研究,挖掘优异抗病载体材料。【方法】利用79对EST-SSR、SRAP和AFLP引物对216份芝麻核心种质进行了基因组扫描,并于2009—2011年连续3年对供试群体抗病性进行鉴定,在此基础上采用标记-性状关联分析法进行芝麻茎点枯病抗性相关基因定位。【结果】扩增获得608条多态性条带,遗传结构分析表明该群体由2个亚群组成,利用GLM(Q)和MLM(Q+K)模型通过关联分析共检测到43个标记同时与供试群体两年或三年茎点枯病病情指数(DI)显著关联,对表型变异解释率在1.82%—9.46%,两种模型检测到的相同标记有3个,其中,标记M7E6-1连续三年均能被2种模型检测到,优选出10份对茎点枯病抗性稳定的载体材料,43个关联标记在10份载体材料中的符合率变化于60%—100%,平均符合率92.09%。【结论】供试群体由2个亚群组成,亚群的划分与材料的地理来源没有必然联系,关联分析检测到43个与DI稳定显著关联的标记,供试群体抗病性变异较丰富,从中优选出10份稳定抗病载体材料。

不同株型芝麻种质湿害后产量性状研究及耐湿性评价

于盛花期对66份种质进行湿害处理,结果表明:湿害对单秆型和分枝型种质的产量性状影响差异明显,对单秆型芝麻产量性状的影响(湿害指数值)大小依次为单株种子干重(69.18%)>蒴果数(67.48%)>有效果节数(49.10%)>有效果轴长度(45.69%)>株高(16.40%),对分枝性芝麻的影响依次为分枝有效果节数(65.96%)>分枝蒴果数(64.73%)>总蒴果数(52.01%)>单株种子干重(49.92%)>主茎蒴果数(41.66%)>主茎有效果轴长度(37.57%)>有效分枝数(34.21%)>主茎有效果节数(20.12%)>株高(15.43%);湿害对三蒴型芝麻的侧位蒴果影响较大,对单秆三蒴型芝麻的影响为侧位蒴果数(92.25%)>中位蒴果数(50.25%),对分枝三蒴型芝麻的影响为分枝侧位蒴果数(92.86%)>主茎侧位蒴果数(69.14%)>分枝中位蒴果数(44.17%)>主茎中位蒴果数(32.97%)。根据相对湿害产量可以将供试种质聚为耐湿与不耐湿二大类,不耐湿类型种质61份,占92.42%;耐湿类型种质5份,占7.58%,为竹山白芝麻、西平二郎花、阜南芝麻、嘉兴紧口黑和麻城黑芝麻,可作为耐湿种质加以利用。

芝麻种质资源成株期抗旱性关联分析

【目的】利用33个多态性SSR分子标记分别与18个不同的抗旱性状进行关联分析,发掘与抗旱相关的主要基因位点,为抗旱基因定位和功能标记开发提供基础;通过对100份芝麻种质资源进行抗旱性鉴定,发掘优异的耐旱种质,为芝麻抗旱育种提供指导。【方法】采用盆栽和反复干旱法,对芝麻种质资源群体进行成株期抗旱性鉴定获得表型指标测定值,利用SAS、SPSS和隶属函数等进行统计分析,综合评价其抗旱性,利用GLM模型和MLM模型,将表型数据与分子标记进行关联分析。【结果】研究群体干旱胁迫处理后,材料间响应差异明显,考察的表型性状测定值均小于对照;干旱胁迫条件下18个性状值的变异系数平均为0.31,高于对照(平均为0.19);处理与对照间各性状指标经配对t检验,均达极显著水平;通过连续变数的次数分布统计方法、主成分分析和隶属函数分析,筛选出10个与抗旱性响应关系密切的指标,并筛选出12份高抗旱种质;基于芝麻基因组筛选出的33个多态性SSR标记扫描供试材料,共检测到170个等位变异,平均每个标记5.15个;利用structure数学模型对供试群体进行遗传结构分析,可分为2个亚群;利用GLM模型和MLM模型分别检测到120个和63个标记位点与供试群体抗旱系数显著关联(P<0.05),表型变异解释率分别为3.85%—14.30%和4.00%—12.5%,解释率大于10%的标记位点分别有12个和3个,其中,位点4033-3和4033-2均与第一主成分因子第2次复水前萎蔫叶片数显著关联,且变异解释率均为最高,分别达14.3%和12.5%,2个模型共同检测到的标记位点有5个。通过引物序列在基因组上的位置比对,发现3个可能存在芝麻抗旱相关基因的基因组区段。【结论】利用综合评价方法,筛选出柳林芝麻3号、g80、8602-2等12份高抗旱芝麻种质,同时利用GLM和MLM2个模型检测到与第2次复水前萎蔫叶片数显著关联的标记位点(位点4033-3和位点4033-2),且变异解释率最高,分别达14.3%和12.5%。

基于近红外模型的芝麻核心种质油脂和蛋白质含量变异分析

本研究以290份芝麻核心种质为研究对象,采用近红外光谱技术,建立了芝麻含油量和蛋白质含量的近红外测定分析模型,采用该模型对4个环境分别种植收获的700份芝麻核心种质材料的含油量和蛋白质含量进行检测。结果表明:外部验证结果显示模型值和化学精测值间的相关系数分别为0.970 2和0.975 6,说明所建立模型具有很好的预测能力,近红外光谱技术可用于芝麻含油量和蛋白质含量的快速检测;芝麻的含油量由北向南逐渐降低,蛋白质则是由北向南逐渐升高;含油量和蛋白质含量均呈正态分布,变异丰富,变异系数分别为4.92%和6.25%,多样性指数分别为1.98和2.08;芝麻含油量和蛋白质含量与种皮颜色呈极显著负相关,随着种皮颜色变浅含油量和蛋白质含量均呈上升趋势;筛选出含油量58%以上的种质15份,蛋白质含量24%以上的种质20份。本研究将为芝麻重要品质性状改良提供技术和材料。

湿害胁迫对发芽期芝麻的影响及耐湿性评价方法建立

为研究湿害胁迫对发芽期芝麻的影响,将7份发芽至露白的芝麻材料分别淹水处理3h、6h、9h、12h、15h和24h,继续培养5d后对电导率、死亡率、成苗率等指标进行测定。结果表明,随着胁迫处理时间的延长,电导率和死亡率不断增加,成苗率、根长和活力指数呈下降趋势,畸形苗率表现先升后降;6～12h时,成苗率和简易活力指数急剧下降,说明淹水6～12h是芝麻发芽期湿害的敏感时间段。31份高代品系经淹水胁迫7h、9h和12h后的发芽特性表明,9h处理时各项指标的变异系数明显大于其它时间处理,因此,淹水9h是评价芝麻发芽期耐湿性的适宜时间,相对成苗率可作为主要评价指标。依此方法对222份芝麻种质发芽期耐湿性遗传差异的评价结果显示,极不耐湿的材料70份;不耐湿的69份;中耐43份;耐湿28份;高耐湿的12份,分别为ZZM1501、ZZM2113、ZZM2147、ZZM2208、ZZM3342、ZZM3379、ZZM3410、ZZM4780、ZZM4781、09-P65、辽品芝3号、漯芝15。

利用抑制差减杂交分离芝麻耐湿性相关基因

为分离芝麻耐湿性相关基因,以敏感品种鄂芝2号和耐湿品种2541为实验材料,通过抑制差减杂交(SSH)构建了芝麻湿害胁迫的差减cDNA文库。在随机挑取的162个阳性克隆中,测序获得146条高质量的EST,含有106条非重复序列(Unigenes)。其中82条非重复序列与GenBank中的基因或蛋白具有较高的同源性,占全部序列的77.36%。对有功能注释的39条同源序列分析发现,其涉及植物的基础物质、能量代谢、信号转导、转录调控和解毒防御等方面,说明这些基因很可能参与到芝麻的耐湿性反应中。

芝麻核心种质芝麻素和芝麻酚林的关联分析

选用来源我国黄河流域至长江流域8省215份芝麻核心种质材料，对其种子中芝麻素（sesamin）和芝麻酚林（sesamolin）含量进行测定，芝麻素平均值5．24mg／g，变异范围为0．88～11．05mg／g，变异系数38．56％，芝麻酚林平均值3．30mg／g，变异范围为0．93—6．96mg／g，变异系数22．68％，二者均符合正态分布，且相关分析表明两者间呈极显著正相关；采用标记一性状关联分析法，进行芝麻素和芝麻酚林与SSR、SRAP、AFLP标记的关联分析。利用GLM模型共检测到33个标记与芝麻素和芝麻酚林极显著（P〈0．01）关联，同时与两种成分显著关联的有4个；利用MLM模型共检测到8个显著关联的标记，与两种成分显著关联的分别有4个；其中SSR标记SSll82-3在两种模型中同时极显著关联到芝麻素和芝麻酚林，且解释率较高。该研究将为芝麻功能性成分遗传改良和分子标记研究奠定重要基础。

我国芝麻主产区茎点枯病病原菌生物学特性分析

在国内首次对我国湖北、河南、安徽、江西等芝麻主产区进行了较大范围的芝麻茎点枯病病原采集和菌株分离,纯化培养得到35个菌株。通过比较病原菌在不同培养基、不同诱孢处理方式、不同诱孢培养条件等,确定适宜培养条件为普通PDA培养基28℃黑暗培养4～5 d切断菌丝,再培养4～5 d,建立了一套较成熟的芝麻茎点枯菌株分离培养纯化技术。对35个菌株的菌落、菌核的形态特征进行了系统观察,测定了不同菌株的致病力,并对其rDNA-ITS区进行了测序,表明均为菜豆壳球孢(Macrophomina phaseolina(Maubl.)Ashby)。35个菌株在表型和致病力等方面存在较为明显的差异,为有针对性的开展芝麻茎点枯病的防治奠定了重要基础。

我国芝麻主栽品种耐湿性鉴定分析

采用盛花期人工淹水胁迫36 h,对我国43个芝麻主栽品种的耐湿性进行鉴定,结果发现,湿害胁迫后,品种的正常株率在0～42.4%之间,平均为17.7%;湿害产量变化在0～95.4 g之间,平均为28.5 g,湿害造成产量减少44.8%～100%,平均减产81.3%;湿害产量与正常株率和湿害减产率显著相关,r分别为0.77和-0.64;品种的平均正常株率随育成时间先后而逐渐增大,北方品种耐湿性整体低于南方品种,国审(鉴)品种湿害产量高于省审(鉴)品种。鉴定结果表明,我国当前芝麻品种耐湿性普遍不高,相对而言,熊芝1号的正常株率较高,中芝13的湿害产量较高且湿害减产率较低。

芝麻核心种质株高构成相关性状的遗传变异及关联定位

以我国216份芝麻核心种质为材料,分析芝麻株高及其构成相关性状的变异、相互关系等,利用79对EST-SSR、AFLP和SRAP引物对供试材料基因组进行检测并进行标记-性状关联分析,检测群体中与株高构成性状相关的DNA变异位点。结果表明,株高及其构成性状的变异均呈现连续变化,变异丰富,变异系数均在10%以上;相关性分析和多元回归拟合株高及其构成因素间的关系表明,主茎始蒴高度、主茎果轴长度是影响株高差异的主要因素。利用GLM(Q)和MLM(Q+K)模型共检测到34个变异位点同时与供试群体两年的株高构成显著关联,对表型变异解释率在1.89%～5.29%,平均为2.82%,其中与主茎始蒴高度显著关联的标记位点M20E12-3被2种模型均检测到。此外,研究发现株高构成因素受基因型、环境和两者互作影响,且均达到极显著水平。

芝麻硬脂酸脱饱和酶基因SiSAD的克隆及功能验证

【目的】对芝麻△9硬脂酰-ACP脱饱和酶基因SiSAD(△9 stearoyl acyl-carrier-protein desaturase)进行克隆与表达分析,并转入拟南芥,探究其在油酸合成过程中的作用,为芝麻油酸含量的遗传改良提供分子基础。【方法】提取中芝13叶片的总RNA,反转录为cDNA。根据芝麻基因组数据库中的SiSAD序列信息(序列号为SIN_1008977)设计引物,以cDNA为模板,通过RT-PCR克隆获得SiSAD编码区序列,并与参考基因组序列进行比较。利用InterPro进行保守结构域分析,获得SiSAD蛋白的保守结构域。利用BLAST对SiSAD蛋白进行同源对比,获得SiSAD的同源蛋白质。采用邻接法构建系统进化树,获得芝麻SAD蛋白与橄榄、牵牛花、蓖麻、莴苣、葡萄、柑橘、拟南芥等植物SAD蛋白的亲缘关系。通过荧光定量PCR检测SiSAD在2个芝麻品种中芝33和中丰芝一号的根、茎、叶、蕾和种子中的相对表达量,分析SiSAD的表达特异性。将SiSAD连接过表达载体,通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥(Col-0),筛选阳性后代,对T3代转基因和野生型的拟南芥种子中硬脂酸和油酸相对含量进行测定,分析SiSAD的功能。【结果】成功获得SiSAD的编码区序列,与参考基因组序列一致,全长为1 152 bp,编码383个氨基酸,SiSAD蛋白的分子量为43 kD,等电点为6.18。发现SiSAD蛋白含有一个保守结构域,属于脂肪酸去饱和酶家族成员,与其他植物的SAD蛋白质序列的同源性较高,暗示SiSAD在不同物种中的功能可能比较保守。系统进化分析显示,芝麻SAD蛋白与牵牛花和橄榄的SAD蛋白处于同一分支,进化关系较近,与蓖麻、拟南芥、柑橘的SAD蛋白亲缘关系较远。荧光定量PCR结果表明,SiSAD在芝麻种子中的表达量远远高于其他组织,有显著的组织特异性。成功构建了SiSAD的过表达载体,通过农杆菌介导法转化拟南芥,结果表明SiSAD成功导入拟南芥中,而且转录水平很高。对T3代转基因拟南芥种子中硬脂酸和油酸的相对含量分析表明,与野生型拟南芥比较,3个转SiSAD拟南芥株系中硬脂酸(C18:0)含量分别降低了3.0%、4.8%和6.1%,而油酸(C18:1)含量分别升高了2.8%、4.3%和7.8%,平均升高4.97%。【结论】克隆获得芝麻SiSAD的全长cDNA序列,鉴定了SiSAD的功能,发现SiSAD在油酸合成代谢过程中正向增加油酸含量,可应用于高油酸芝麻新品种培育。

芝麻空间诱变后代的变异及其AFLP标记多态性分析

以"实践8号"搭载的豫芝8号与H98芝麻品种为材料,分析芝麻空间诱变SP2与SP3代植物学性状变异,并进行了分子水平检测。结果显示:(1)2个芝麻品种空间诱变SP2与SPSP3后代植株在叶片、株高、株型、花器、蒴果、育性、初花期等均出现了较丰富的变异,品种间突变类型及突变频率均存在差异,但是仅观察到小果变异(豫芝8号变异后代)与植株高大变异(H98变异后代)2种类型的株系变异SP2突变体在SP3代能稳定遗传;(2)利用30对AFLP引物组合,对2个品种SP2代与SP3代变异来源进行分子检测,发现空间环境能使芝麻基因组多个位点发生变异,变异频率高,并且品种间在分子水平变异频率也存在差异;(3)不同的突变类型发生的突变位点不同,即使是同一突变类型内检测到的位点变异也存在较大差异,说明基因组DNA水平上的变异并不能全部显现出来;(4)2个品种间既在形态上检测到相同的突变类型,又在分子水平检测到相同的变异位点。

芝麻含油量及脂肪酸含量QTL分析

本研究以较高含油量芝麻品种“中芝13”(56.31%)和低含油量芝麻材料ZZM2748(48.75%)为亲本构建包含548个株系的RIL群体,采用近红外法对群体在2个不同环境下的含油量、油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸含量进行分析,发现群体含油量及脂肪酸含量存在较大变异,其中含油量变化在42.43%~58.38%,其与油酸和亚油酸含量无显著相关关系,但与棕榈酸显著负相关;应用软件WinQTLCart2.5和ICIMapping3.0基于构建的遗传连锁图共定位到50个相关QTL,分布在芝麻11个连锁群上,贡献率变化在1.59%~40.62%。其中,有21个QTL被两个软件同时检测到,有7个QTL在2个环境下被重复检测到。位于连锁群LG10上的qSOC_10.3和位于连锁群LG11上的qSOC_11.1遗传贡献率较大,分别为34.38%和40.62%,为控制芝麻含油量的主效QTL,其中qSOC_11.1与定位到的油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸位点重合,表现一因多效特征。通过基因组注释和差异表达分析,在两个主效位点发掘出24个候选基因。研究发现的芝麻含油量及不同脂肪酸含量遗传变异特征和获得的QTL及候选基因对相关性状的遗传改良具有指导意义和应用价值。