高丹草低氢氰酸含量性状主效QTL PA7-2的精细定位

为了精细定位高丹草低氢氰酸含量性状主效数量性状基因座QTL PA7-2,对进一步开展低氰性状相关候选基因挖掘、功能解析及分子标记辅助育种等研究提供理论依据。本试验在前期研究工作基础上,从高丹草(散穗高粱Scattered ear Sorghum bicolor×红壳苏丹草Red shell Sorghum sudanense)F2代1200个分离群体单株中筛选出121个QIRs(Quantitative trait locus(QTL)isogenic recombinants)植株,选出低氰和高氰极端株套袋自交获得F3代分离群体,选出QIRs群体植株130个,利用BSA-SSR(Bulked segregation analysis(BSA)and simple sequence repeats)技术构建了长度为230.7 cM、密度为4.81 cM的遗传连锁图谱,通过定位分析明确了QTL PA7-2的位置在38 cM处,位于SSR标记Sobic.8 g1-600和XM00242-400之间。经与高粱基因组比对分析,首次将低氰QTL PA7-2精细定位至高粱8号染色体3.77 Mb(51.415 Mb~55.182 Mb)的物理区间,并发现SSR标记SORBI4G3-600与其紧密连锁。

基于BSA-SSR技术的高丹草低氢氰酸性状目的片段的筛选与鉴定

采用BSA-SSR技术对高丹草低氢氰酸含量性状DNA目的片段进行了筛选和鉴定。结果表明,利用筛选出的9对SSR适宜引物PCR扩增找到了与高丹草低氰酸性状相关的SSR目的片段26个,经对PCR产物回收、部分纯化及测序分析,得到了这些低氰DNA片段的碱基序列。经与BLASTn数据库序列比对发现,有2个低氰目的片段TF8和TF16分别与高粱叶绿体磷酸核糖激酶XM_021458168.1和高粱克隆BAC 88M4 AY661656.1基因同源性高达95.4%和97.0%,其片段大小分别为101和586 bp。但在DNA碱基上有一定变异,TF8片段发生了3次碱基替换和1次插入,导致丙氨酸和甘氨酸替换成半胱氨酸,苏氨酸替换成丙氨酸,甘氨酸缺失;TF16片段缺失了1个碱基A,导致丙氨酸缺失。据此推测TF8和TF16这2个低氰目的片段具有调控低氢氰酸含量性状的作用。该研究结果为深入开展高丹草低氢氰酸含量性状主效QTL精细定位及标记辅助育种等研究奠定了基础。