全 文 :书宋 慧,王毓洪,张香琴,等.瓠瓜类型砧木重组近交系(RIL)遗传作图群体耐湿涝表型性状分析[J].江苏农业科学,2016,44(12):220-222.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2016.12.067
瓠瓜类型砧木重组近交系(RIL)遗传作图群体
耐湿涝表型性状分析
宋 慧1,王毓洪1,张香琴1,闫立英2
(1.宁波市农业科学研究院蔬菜研究所/宁波市瓜菜育种重点实验室,浙江宁波 315040;
2.河北科技师范学院分析测试中心,河北秦皇岛006004)
摘要:以耐湿涝瓠瓜类型砧木材料JZS与不耐湿涝瓠瓜材料T2002为亲本,利用单粒播种传代至F4代,构建包含
101个家系的重组近交系(RIL)。对双亲和群体进行湿涝处理后,观测植株第1张真叶黄化破损情况,统计地下根数、
不定根数以及子叶节以上/下不定根突起数等5个瓠瓜耐湿涝表型性状,用SPSS软件分析表型性状在双亲和群体中
的差异显著性。结果表明,合并子叶以上不定根数和子叶以下不定根数2个性状为不定根突起1个性状后,4个耐湿
涝表型性状(第1张真叶黄化破损情况、地下根数、不定根数、不定根突起数)在双亲中差异显著;群体在不定根数和
不定根突点2个性状中表现超亲优势。地下根数、不定根数和不定根突起在群体中符合正态分布,第1张真叶黄化破
损情况表现负偏态。最后对表型性状可能存在的遗传规律进行分析。
关键词:瓠瓜;砧木;RIL;耐湿涝;表型性状
中图分类号:S642.903 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2016)12-0220-02
收稿日期:2015-11-02
基金项目:浙江省宁波市自然科学基金(编号:2014A610199);浙江
省宁波市瓜类砧木育种创新团队项目(编号:2014B81002)。
作者简介:宋 慧(1979—),女,甘肃兰州人,博士,副研究员,主要从
事蔬菜分子辅助育种与生物工程研究。Tel:(0574)87923251;
E-mail:975281674@qq.com。
瓠瓜根系发达,富含耐湿涝基因[1],是瓜类嫁接栽培生
产选育优良耐湿涝砧木的重要物种。筛选瓠瓜耐湿涝相关标
记和基因,是利用分子手段加快瓠瓜耐湿涝育种进程的必要
途径。前期通过文献检索和试验观察,发现瓠瓜耐湿涝特性
与植株湿涝胁迫后不定根发生数量密切相关[2-3],并利用 F2
代群体筛选相关分子标记[4]。由于 F2代群体存在杂合基
因,显性标记无法识别显性纯合与杂合,导致基因信息简并,
利用F2代只能获得控制数量性状的主效基因的相关标
记[5],标记与目的基因遗传距离较远,影响分子辅助选育的
效果。重组近交系(recombinedinbredline,RIL)是数量性状
QTL定位和遗传分析理想的遗传群体,具有很多优越性,已广
泛应用于黄瓜[6]、甜瓜[7]等瓜类经济作物。本研究拟利用瓠
瓜类型砧木RIL群体,进行耐湿涝表型性状分析,通过亲本和
群体差异显著性分析和正态分布检测,初步判断表型性状可
能存在的遗传规律,为后续瓠瓜耐湿涝QTL定位研究完成重
要的前期工作。
1 材料与方法
1.1 瓠瓜类型砧木RIL遗传作图群体
选择瓠瓜类型砧木耐湿涝材料 JZS和不耐湿涝材料
T2002为亲本,构建F1和F2代。通过单粒播种传代,构建了
包含101个家系的RIL。
1.2 表型数据的收集与分析
2015年秋季,在32孔穴盘中,播种JZS和T2002各20株,
以及RIL的101个家系,每个家系播种4株。常规田间管理,
待植株长至4叶1心时开始湿涝处理,具体方法参见文献[4]。
处理20d后统计表型数据,利用SPSS软件进行亲本及RIL群
体表型差异显著性分析和RIL群体表型正态分布检测。
1.2.1 第1张真叶黄化破损情况 根据第1张真叶黄化破
损程度分级统计:0,完整,绿色;1,完整,1/3黄;2,完整,1/2
黄;3,完整,3/4黄;4,完整,全黄;5,黄,1/3破损;6,黄,1/2
破损;7,黄,3/4破损;8,烂;9,枯;10,凋零。
1.2.2 地下根数 以植株根茎部为上界,统计植株地下根
数目。
1.2.3 不定根数 以植株根茎部为下界,统计长度大于
1cm的不定根数。
1.2.4 子叶节以上/下不定根突起数 以植株根茎部为下
界,并以子叶节为界,分别统计长度小于1cm的不定根突起数。
2 结果与分析
2.1 亲本与RIL群体表型性状差异显著性分析
亲本表型性状差异显著性分析结果见表1。双亲植株第
1张真叶黄化破损情况、地下根数和不定根数在005水平达
到显著性差异。如果以子叶节为界线,分别统计子叶节以上
和子叶节以下不定根突起,则2个表型性状在双亲中均表现
差异不显著;但是合并子叶以上不定根数目和子叶以下不定
根数目为不定根突起1个性状,则该性状在双亲中表现差异
显著。因此,后续群体表型数据统计以双亲表现显著差异的
不定根突起为准。JZS与T2002相比,在湿涝胁迫下,第1张
真叶黄化破损不严重,地下根生活力旺盛,不定根发生能力强
(图1),表现出耐湿涝特性。
—022— 江苏农业科学 2016年第44卷第12期
网络出版时间:2017-01-10 10:47:43
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1214.S.20170110.1047.197.html
表1 JZS和T2002表型性状差异显著性分析
材料 第1张真叶黄化破损情况
地下根数
(条)
不定根数
(条)
子叶以上不
定根数(条)
子叶以下不定
根数(条)
不定根突
起数(个)
JZS 7.64±0.40 14.19±0.70 12.23±3.74 0.85±0.16 2.79±0.54 3.64±0.55
T2002 9.00±0.37 11.17±1.11 4.12±1.93 0.83±0.65 0.00±0.00 0.83±0.65
P值 0.021 0.045 0.026 0.961 0.059 0.047
对RIL群体的4个表型性状进行统计后(图2),与亲本
比较,发现不定根数和不定根突起2个性状在湿涝胁迫条件
下,RIL表现为超亲优势;RIL的第1张真叶黄化破损情况优
于双亲,但不明显;地下根数则比双亲明显减少。这些数据表
明,RIL群体在耐湿涝条件下,尽管叶片和根系性状发生分
离,但不定根发生能力表现稳定的超亲优势。
2.2 RIL群体表型性状正态分布检测
RIL群体第1张真叶黄化破损情况、地下根数、不定根数
和不定根突起数4个耐湿涝表型性状正态分布检测结果见表
2。结合偏度系数和峰度系数,判断各性状在群体中的正态分
布情况,第1张真叶黄化破损情况表现负偏态,符合正态分
布。由表型分布图和QQ正态概率图(图3)也可以明确,地
表2 RIL群体正态分布检测结果
指标 平均数±标准差 中位数
去除5%
极端值后
的均数
方差 标准差 最小值 最大值 偏度系数±标准差
峰度系数±
标准差 综合判断
第1张真叶黄化
破损情况
8.91±0.09 9 9.24 3.53 1.88 0 10 -3.14±0.12 10.36±0.24 负偏态
地下根数(条) 12.66±0.31 12 12.38 39.49 6.28 0 32 0.64±0.12 0.12±0.24 正态
不定根数(条) 22.88±0.39 23 22.72 62.76 7.92 3 50 0.30±0.12 0.01±0.24 正态
不定根突起数(个) 7.72±0.25 7 7.41 25.81 5.08 0 25 0.84±0.12 0.25±0.24 正态
—122—江苏农业科学 2016年第44卷第12期
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下根数、不定根数和不定根突起数基本围绕1条直线分布,只
有个别最大值较为偏离,整体数据正态性好;第1张真叶黄化
破损情况则表现偏态分布。RIL群体的地下根数、不定根数
和不定根突起数3个耐湿涝表型性状符合正态分布规律,是
典型的数量性状,可能由一些微效多基因控制。第1张真叶
黄化破损情况表现负偏态分布,推测其可能受几个主要叶片
衰老位点的控制,但这些位点的效应值可能有所不同。
3 结论与讨论
表型性状是基因层面的直观表现,通过对葫芦耐湿涝
RIL群体及亲本表型性状的差异显著性分析和正态分布检
测,明确亲本在湿涝胁迫下表现显著性差异的目的性状,为群
体性状分析提供依据,减少工作盲目性;同时,对这些性状可
能存在的遗传规律进行初步分析,对后续分析QTL定位结果
提供表型解释。
参考文献:
[1]MladenovicE,BerenjiJ,OgnjanovV,etal.Geneticvariabilityof
botlegourdLagenariasiceraria(Mol.)standleyanditsmorphologi
calcharacterizationbymultivariateanalysis[J].Archivesof
BiologicalSciences,2012,64(2):573-583.
[2]Aschi-SmitiS,ChaibiW,BrouquisseR,etal.Assessmentofenzyme
inductionandaerenchymaformationasmechanismsforflooding
toleranceinTrifoliumsubteraneum‘Park’[J].AnnalsofBotany,
2003,91(2):195-204.
[3]宋 慧,张香琴,王毓洪.葫芦耐湿涝性状鉴定时期确定与遗传
规律分析[J].宁波农业科技,2014(3):11-13.
[4]宋 慧,张香琴,高 旭,等.瓠瓜耐湿涝相关根系性状遗传规律
及分子标记筛选[J].华北农学报,2013,28(4):62-65.
[5]陈 芳.小麦 F2代群体(山融 3号 ×济南 17)的盐胁迫相
关主效基因的 SSR标记定位[D].济南:山东大学,2007:52-
53.
[6]马 政,薄凯亮,李 蕾,等.基于西双版纳黄瓜的遗传图谱构建
及其重要农艺性状QTL定位分析[J].中国农业科学,2014,47
(3):528-536.
[7]吕丽华.甜瓜果肉胡萝卜素含量的遗传分析及 QTL定位[D].
北京:中国农业科学院,2012:40-45.
唐玉新,殷晓丹,吴海明,等.无锡地区适合机械化移栽花椰菜穴盘育苗技术规程[J].江苏农业科学,2016,44(12):222-224.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2016.12.068
无锡地区适合机械化移栽花椰菜穴盘育苗技术规程
唐玉新1,殷晓丹2,吴海明3,卞晓东4,陆岱鹏1,雷晓晖1,曹秀波1,吕晓兰1
(1.江苏省农业科学院,江苏南京210014;2.无锡礼贤生态农业发展有限公司,江苏无锡 214183;
3.江苏省无锡市惠山区玉祁街道农业技术综合站,江苏无锡214183;4.江苏省无锡市惠山区农林局蔬菜站,江苏无锡 214100)
摘要:根据江苏省无锡地区设施农业机械化状况,结合当地地理气候,从花椰菜育苗的育苗场地、穴盘选择、基质
类型与质量标准、催芽与播种技术、苗期管理技术、商品苗标准和病虫害防治等技术方面,制定适合机械化移栽的穴盘
育苗技术规程。以促进现代农机与现代农艺以及信息化的有机融合。
关键词:无锡地区;花椰菜;机械化移栽;育苗技术;规程;设施栽培;穴盘育苗
中图分类号:S635.304+.3 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2016)12-0222-03
收稿日期:2016-09-27
基金项目:国家科技支撑计划(编号:2013BAD08B03-3);江苏省农
业三新工程[编号:SXGC(2015)336];江苏省农业科技自主创新
资金[编号:CX(15)1033]。
作者简介:唐玉新(1967—),男,广西桂林人,副研究员,主要从事农
业设施装备研究。E-mail:19957391@qq.com。
通信作者:吕晓兰,博士,研究员,主要从事植保机械与施药技术研
究。E-mail:lxlanny@126.com。
甘蓝类蔬菜主要包括结球甘蓝(BrasicaoleraceaL.var.
capitataL.)、花椰菜(BrassicaoleraceaL.var.botrytisL.)和
青花菜(BrasicaoleraceaL.var.italicPlanch.)3个变种[1]。
甘蓝作为一种主要蔬菜作物在我国各地广泛栽培,近年来随
着国内周年供应需求及出口贸易的增加,甘蓝种植面积呈逐
年扩大的趋势,“十一五”期间已达到约 90万 hm2/年[2]。近
5年来,江苏省甘蓝类蔬菜种植面积均稳定在1万 hm2/年左
右,产量45~60t/hm2。种植模式已从过去单一的春秋露地
种植发展到日光温室、设施大棚、地膜覆盖等多种新型的种植
模式。在周年供应需求的推动下,设施甘蓝类蔬菜因价格高、
滞销风险小、可深冬栽培和春提早栽培而受到种植者的喜爱,
成为最受欢迎的栽培品种之一[3]。
无锡市是江苏省蔬菜的重要种植地区,2014年全年无锡
市蔬菜种植面积4.74万hm2,产量158.2万t,比2013年增长
08%[4]。蔬菜种植的农机化综合水平达到86%,其中高效
农业主要生产环节机械化水平达 65%。无锡市所辖 2市
(县)和涉农4区中,江阴、宜兴2市和锡山、惠山2区已基本
实现蔬菜种植的机械化[5]。为规范花椰菜穴盘育苗流程,经
过多次试验和调研,制定出适合当地地理气候特点的机械化
移栽花椰菜穴盘育苗技术规程,这有利于实现当地花椰菜全
程机械化操作、节约成本、提高效率、保证品质和产量、实现自
动化管理、规模化生产,并为当地优质壮苗提供保障,以促进
现代农机与现代农艺以及信息化的有机融合。
—222— 江苏农业科学 2016年第44卷第12期