胡麻品质性状与SSR标记的关联分析

Using assciation analysis detect specific molecular markers, and carrying out the Marker Assisted Selection(MAS) of breeding and germplasm resources identification have been reported in recent years. But there are no reports about the assciation analysis of quality traits，such as oil content, fatty acids (Palmitic acid，Stearic acid，Oleic acid，Linoleic acid and Linolenic acid) content, lignan content in oil flax(Linum usitatissimum L). In this study, we’ll use selected polymorphic SSR markers to detect natural population made of 215 oil flax germplasm resources, including landrace, exotic cultivars and improved cultivars, in order to analyze the population structure and genetic diversity, and reveal their genetic relationship between domestic and foreign flax resources. Based on the assciation analysis of quality traits of oil flax and SSR marker, we’ll identify the linkage sites of quality traits, and discovery elite allele mutation on oil content, α-Linolenic acid content and lignan content. The results will give the theoretical foundation for improving quality, breeding efficiency and MAS breeding in oil flax.

利用关联分析挖掘特异性分子标记，从而进行分子标记辅助选择育种及种质资源的鉴定研究已有很多报道。但对胡麻（Linum usitatissimum L）品质——含油率、脂肪酸（棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸）含量和木酚素含量等数量性状的关联分析国内未见报道。本研究以地方品种、外引品种和国内育成品种3类共215个胡麻资源构成的自然群体为研究材料，利用筛选出的多态性良好的SSR标记对参试资源进行全基因组扫描，分析群体结构和遗传多样性，揭示国内外胡麻种质资源的遗传关系；根据品质性状与SSR分子标记间的关联分析，鉴定决定胡麻主要品质性状的关键基因位点，发掘与含油率、α-亚麻酸含量和木酚素含量等性状相关的优异等位变异，为胡麻品质改良、提高胡麻育种效率和进行分子辅助育种等研究奠定理论基础。

利用关联分析挖掘特异性分子标记，从而进行分子标记辅助选择育种及种质资源的鉴定研究已有很多报道。但对胡麻（Linum usitatissimum L）品质——含油率、脂肪酸（棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸）含量和木酚素含量等数量性状的关联分析国内鲜见报道。为探究不同类型的胡麻种质资源的遗传变异和群体结构，挖掘与含油率、亚麻酸和木酚素相关联的标记位点，利用24对SSR引物，对215份胡麻资源的自然群体进行遗传多样性、群体结构和亲缘关系系分析，并进行含油率、5种脂肪酸含量和木酚素含量等性状与SSR标记的关联分析。结果表明，位点多态信息含量(PIC)为0.2011 -0.5935之间，平均值为0.4673，基因多样性指数变化范围为0.2242-0.6553，平均为0.5393。外引资源的基因多样性指数、平均等位基因个数和PIC值均比国内资源（包括地方资源和育成品种）的高。 群体结构分析将215份材料分为3个亚群。应用关联分析，在2个年份4个环境下重复检测出13个与含油率、5种脂肪酸含量和木酚素含量显著相关的位点(P<0.01)，表型变异解释率为1.95%～24.86%，平均值为13.86%。其中与含油率、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和木酚素含量相关联的SSR位点分别为3、1、6、3、2 、5和4个，7个标记在多年多点不同性状中均可以检测到；6个标记的10个表型变异解释率均超过20%，2个标记在多年多点环境下的表型变异解释率均超过20%。2年7点中，胡麻坝选3号的平均含油率为41.61%，HOSHAOGABAD的亚麻酸含量为56.93%，为高油份和高亚麻酸含量品种的遗传改良提供理想材料。研究结果揭示了国内外胡麻种质资源的遗传关系，鉴定决定胡麻主要品质性状的关键基因位点，发掘与含油率、α-亚麻酸含量和木酚素含量等性状相关的优异等位变异，为胡麻品质改良、提高胡麻育种效率和进行分子辅助育种等研究奠定理论基础。