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河北农业大学刘立峰教授领衔的花生遗传育种创新团队在我国栽培种花生开花期基因/QTL定位研究方面取得新进展

发布日期2020-09-09 19:22:52

       花生是我国重要的油料作物和植物蛋白质来源之一。花生开花期的早晚直接决定着品种生育期的长短,而生育期又与产量和种植区域密切相关。初花期、开花集中程度和籽仁灌浆速率是栽培花生早熟育种的重要选择指标。然而与花生早熟相关性状的遗传基础仍不清楚。
       近期,河北农业大学刘立峰教授领衔的花生遗传育种创新团队完成的题为“Identification of main effect and epistatic QTLs controlling initial flowering date in cultivated peanut (Arachis hypogaea L.)”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2020年10期正式发表。
       该研究利用早熟农家品种四粒红为母本、中晚熟改良品种冀农黑3号为父本杂交产生的248个株系组成的重组自交系群体(F14)为试验材料,基于本实验室前期构建的栽培花生高密度SNP遗传图谱,结合多环境下初花期的表型数据及其最优线性无偏预测(BLUP)值,采用QTL IciMapping V4.1软件的完备复合区间作图法(ICIM)对栽培花生初花期相关位点进行定位与分析;同时,本研究还分析了QTL与QTL之间以及QTL与环境之间的互作效应,获得了重复性好、多环境下稳定表达的主效QTL,用于后续初花期性状的精细定位与图位克隆,本研究将为栽培花生早熟、广适性育种提供有用信息。
       该研究结果表明,栽培花生初花期易受基因型和环境的影响,且初花期性状的广义遗传力为86.8%。利用八个单环境下初花期的表型数据,共检测到19个与初花期相关的QTLs,其中,每一个QTL能够解释初花期的表型变异范围在1.15-21.82%。在所有这些QTLs中,5个QTLs可以通过初花期表型数据的BLUP值被检测到。此外,通过采用多环境联合分析方法,一共鉴定到与初花期相关的12个加性QTLs和35对上位性QTLs(包含62个位点)。在染色体B04、B07和B08上鉴定到3个初花期主效QTLs,分别为qIFDB04.1、qIFDB07.1和qIFDB08.1,这3个QTLs在花生育种中具有较大的应用潜力。河北农业大学农学院刘立峰教授和中国农业大学农学院李自超教授为该文章的通讯作者,王亮博士为该文章第一作者。该研究得到了国家花生产业技术体系项目(CARS-13)、国家自然科学基金项目(31771833)、河北省科技支撑计划项目(16226301D)和河北省高等教育机构科学技术研究重点项目(ZD2015056)等的资助。

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