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 王毓洪 张香琴

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點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（recombined inbred line，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20 d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 1 cm 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[JP3]界，并以子叶节为界，分别统计长度小于 1 cm 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。

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。

[TPSH22.tif]

2.2RIL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[CM（25]。由表型分布图和QQ正态概率图（图3）也可以明确，地[CM）]

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；同時，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。

[HS2][HT8.5H]参考文献：[HT8.SS]

[1]Mladenovic E，Berenji J，Ognjanov V，et al. Genetic variability ofbottle gourd Lagenaria siceraria （Mol.） standley and its morphological characterization by multivariate analysis[J]. Archives of Biological Sciences，2012，64（2）：573-583.

[2]Aschi-Smiti S，Chaibi W，Brouquisse R，et al. Assessment of enzyme induction and aerenchyma formation as mechanisms for flooding tolerance in Trifolium subterraneum ‘Park[J]. Annals of Botany，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][ZK（]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.