7個(gè)烤煙產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL定位分析

童治軍，焦芳嬋，陳學(xué)軍，吳興富，方敦煌，肖炳光

(云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，煙草行業(yè)煙草生物技術(shù)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家煙草基因工程研究中心，昆明 650021)

栽培煙草(NicotianatabacumL.)是煙草屬內(nèi)一年生的異源四倍體草本植物，同時(shí)也是一種廣泛種植于溫帶農(nóng)業(yè)區(qū)域的重要經(jīng)濟(jì)作物[1-5]。作為重要經(jīng)濟(jì)作物的煙草，煙葉生產(chǎn)是煙草行業(yè)的基礎(chǔ)，而煙草品種的培育又是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)[6-7]。因此，培育具有較高煙葉產(chǎn)量的新品種，是當(dāng)前煙草育種中最重要的目標(biāo)之一[8-9]。與其他大田作物一樣，煙葉的產(chǎn)量也是屬于微效多基因控制且極易受環(huán)境影響的數(shù)量性狀[10-11]。據(jù)報(bào)道，煙葉產(chǎn)量是與株高(節(jié)距)、莖圍、葉片數(shù)和葉片形狀等農(nóng)藝性狀直接相關(guān)[12-14]。故此，改善與煙葉產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀，就成為提高煙葉產(chǎn)量的首選途徑[15]。

局限于煙草栽培品種間狹窄的遺傳基礎(chǔ)和極低的遺傳多樣性[16-20]，使得QTL定位研究相較于其他作物顯得比較落后，遠(yuǎn)未達(dá)到育種應(yīng)用的程度。目前，在煙草的QTL定位研究方面雖然也有一些報(bào)道[21-34]，但這些研究全部是基于低質(zhì)量的煙草遺傳圖譜上進(jìn)行，因此，極有可能會(huì)因錯(cuò)過(guò)許多圖譜未涵蓋基因組區(qū)域而導(dǎo)致獲得的QTLs數(shù)量偏少。此外，這些已報(bào)道的研究主要集中在對(duì)煙草抗病性的QTL定位分析上，如煙草根黑腐病[21]、馬鈴薯Y病毒病(PVY)[21]、黑脛病[22-23]、青枯病[21,24]、赤星病[25]、白粉病[26]、番茄斑萎病(TSWV)[27]和黃瓜花葉病(CMV)[28]等的QTL分析，也有少部分是關(guān)于煙草化學(xué)成分[29-32]及葉片烘烤特性[33]的QTL定位研究。迄今，關(guān)于煙草(烤煙)產(chǎn)量性狀相關(guān)QTL定位分析的研究?jī)H有1篇，即，Tong等[34]利用一個(gè)由207個(gè)株系構(gòu)成的DH群體和基于該群體構(gòu)建獲得的SSR標(biāo)記遺傳圖譜，對(duì)包含株高、節(jié)距、葉數(shù)等6個(gè)與烤煙產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀的QTL定位分析。

上述煙草QTL定位研究主要是基于非特異性標(biāo)記(如RAPD、ISSR、AFLP、SCAR等)[21,24,27,29,31]構(gòu)建的局部煙草遺傳圖譜[21,23-24,26-29,31-33]進(jìn)行的，因此，在很大程度限制了其在煙草育種中的進(jìn)一步應(yīng)用。鑒于此，本研究利用烤煙品種Y3和K326為親本構(gòu)建的F6代RILs群體和已構(gòu)建獲得的高質(zhì)量煙草遺傳連鎖圖譜，并結(jié)合連續(xù)2年(2016～2017)的田間表型數(shù)據(jù)，在全基因組范圍內(nèi)對(duì)與烤煙產(chǎn)量相關(guān)的7個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL分析，以期為產(chǎn)量相關(guān)性狀基因的精細(xì)定位、克隆及利用分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)方法培育高產(chǎn)烤煙新品種提供重要的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

以烤煙品種K326和Y3為父母本，配制組合并產(chǎn)生F1，從F2世代始通過(guò)單粒傳法(SSD)獲得一個(gè)包含262個(gè)株系的遺傳性狀穩(wěn)定(F6)的重組自交系(RILs)。其中，K326是由美國(guó)引進(jìn)的具有優(yōu)良品質(zhì)和廣泛種植面積的烤煙品種，而Y3則是由津巴布韋引進(jìn)的具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀且豐產(chǎn)性好的烤煙種質(zhì)資源。

RILs群體于2016～2017年種植于云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院研和試驗(yàn)基地，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)株系種植一個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)20株，株行距為0.50 m ×1.0 m，并按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)措施進(jìn)行栽培管理。農(nóng)藝性狀調(diào)查按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 369-2-10進(jìn)行，其中包括株高(自然株高)、葉片數(shù)(自然葉片數(shù))、節(jié)距、莖圍、莖葉角度、腰葉長(zhǎng)和腰葉寬，具體測(cè)量方法如下：

(1)株高：采用桿尺，測(cè)量自地表莖基處至第一青果柄基部間的長(zhǎng)度。

(2)葉片數(shù)：自主莖基部至中心花下第五花枝處著生葉片數(shù)。

(3)節(jié)距：沿著煙株的主莖從下往上占整個(gè)株高的1/3的位置稱腰部，在煙株腰部的上下各測(cè)量2個(gè)相鄰葉片的基部間距離，然后取平均值。

(4)莖圍：在煙株的腰部測(cè)量主莖的周長(zhǎng)。

(5)莖葉角度：在主莖腰部，測(cè)量葉片與主莖間的夾角。

(6)腰葉長(zhǎng)：選擇腰部最大葉片，測(cè)量莖葉連接處至葉尖的直線長(zhǎng)度。

(7)腰葉寬：選擇腰部最大葉片，測(cè)量與主脈垂直的葉面最寬處長(zhǎng)度。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

應(yīng)用 Excel 2013和 DPS v14.10軟件，對(duì)262個(gè)RILs材料在2個(gè)年份的7個(gè)農(nóng)藝性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度和相關(guān)系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行整理和分析。

1.3 QTL定位分析

基于已構(gòu)建獲得的高質(zhì)量烤煙遺傳連鎖圖譜[35]，并結(jié)合7個(gè)目標(biāo)性狀的田間表型數(shù)據(jù)，利用MapQTL?v 6軟件[36]提供的Restricted Multiple-QTL model Mapping (rMQM)方法進(jìn)行全基因組QTL掃描定位，相關(guān)的參數(shù)設(shè)置如下：算法選用回歸算法，測(cè)試統(tǒng)計(jì)量選擇LOD，選擇Fn(RILs)為合適的模型，定位時(shí)的步長(zhǎng)為1.0，相鄰標(biāo)記的最大數(shù)目為30，最大迭代次數(shù)和排列數(shù)均為10 000。按照McCouch等[37]規(guī)則進(jìn)行QTLs命名。

2 結(jié)果與分析

2.1 7個(gè)性狀的表型分析

通過(guò)對(duì)7個(gè)目標(biāo)性狀的田間表型數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其結(jié)果(表1)顯示：1)7個(gè)與烤煙產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性在雙親間均存在明顯的差異，其中，株高(PH)、葉片數(shù)(LN)、節(jié)距(IL)和腰葉長(zhǎng)(LWL)4個(gè)性狀在雙親間呈極顯著差異，且在性狀表型值上母本Y3均較父本K326高；2)全部的7個(gè)性狀在RILs群體內(nèi)各株系間存在較大范圍的連續(xù)變異且具有顯著的雙向超親分離，同時(shí)，各性狀的平均值也很接近中親值；3)各性狀的偏度(skewness)和峰度(kurtosis)絕對(duì)值均小于1(<1)，此表明本研究中所涉及的7個(gè)性狀在RILs群體中呈正態(tài)分布，符合典型的數(shù)量性狀特征。7個(gè)農(nóng)藝性狀的平均廣義遺傳率為73.33%，其中，株高和節(jié)距的廣義遺傳率在80%以上；莖圍和莖葉角度的廣義遺傳率則低于60%，表明其易受環(huán)境影響。上述結(jié)果表明，7個(gè)與烤煙產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀是既受微效多基因控制又受環(huán)境條件影響的數(shù)量性狀。

對(duì)7個(gè)性狀田間表型數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析表明(表2)：每個(gè)性狀均與其他的2個(gè)或2個(gè)以上性狀存在顯著的相關(guān)性。如，株高(PH)與葉片數(shù)(LN)、節(jié)距(IL)和腰葉長(zhǎng)(LWL)存在顯著的相關(guān)性；莖圍(SG)與葉片數(shù)(LN)、節(jié)距(IL)、腰葉長(zhǎng)(LWL)和腰葉寬(WWL)存在顯著的正相關(guān)。除葉片數(shù)(LN)與節(jié)距(IL)呈顯著的負(fù)相關(guān)外，余下的所有性狀間均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)。7個(gè)性狀間相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平(P<0.01)的有4對(duì)，其中，株高(PH)與節(jié)距(IL)間的相關(guān)系數(shù)最大，為0.913，該結(jié)果表明本研究中的兩親本及其衍生RILs群體單株的主莖節(jié)距越大，則其株高也就越高；腰葉長(zhǎng)(LWL)與腰葉寬(WWL)間的相關(guān)性也非常高(達(dá)0.835)，這表明，葉片形狀(以LWL/WWL的比例表示)在RILs群體內(nèi)并沒(méi)有較大的變化；此外，節(jié)距(IL)與葉片數(shù)(LN)之間則呈現(xiàn)出極顯著的負(fù)相關(guān)(-0.803)，表明在株高一定的前提下，節(jié)距越大則植株主莖上著生的葉片數(shù)就越少。

注：遺傳率為廣義遺傳率；*和**分別指雙親間差異達(dá)0.05和0.01顯著水平

Note: Heritability is the heritability in broad sense.*and**mean significant difference between parents at 0.05 and 0.01 levels, respectively

表2 7個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀在RILs群體內(nèi)的相關(guān)性分析

注：*和**分別表示相關(guān)性達(dá)到0.05和0.01顯著水平

Note:*and**indicate significant correlation at 0.05 and 0.01 level, respectively

2.2 目標(biāo)性狀的QTL定位分析

本研究針對(duì)7個(gè)與烤煙產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行全基因組QTL掃描，共檢測(cè)獲得30個(gè)QTLs，其分別分布在第1(LG01)、3(LG03)、4(LG04)、7(LG07)、13(LG13)、14(LG14)、17(LG17)、22(LG22)和24(LG24)共9個(gè)連鎖群上(圖1；表3)。在檢測(cè)獲得的30個(gè)QTLs中，2016年和2017年分別檢測(cè)獲得28個(gè)和23個(gè)QTLs，21個(gè)QTLs在連續(xù)2年中均能檢測(cè)到。檢測(cè)到與株高相關(guān)的QTLs最多，為6個(gè)；其次是與葉片數(shù)和節(jié)距相關(guān)的QTLs，各有5個(gè)；與莖圍和腰葉寬相關(guān)的QTLs分別為4個(gè)；而與莖葉角度和腰葉長(zhǎng)相關(guān)的QTLs數(shù)最少，為4個(gè)(圖1；表3)。連鎖群LG17上檢測(cè)到的QTL數(shù)目最多，為6個(gè)，其次是連鎖群LG04(5個(gè)QTLs)，而連鎖群LG13上檢測(cè)到的QTL最少，僅有1個(gè)QTL。其中，LG01、LG03、LG07、LG17和LG22共5個(gè)連鎖群上的QTLs均是在連續(xù)2年中能夠檢測(cè)到。7個(gè)性狀的加性效應(yīng)值絕大部分是正值，即增加性狀的表型值的等位基因均是來(lái)自高值親本-Y3，此外，也存在少量來(lái)自親本K326的具有負(fù)效應(yīng)值的等位基因(表3)。此結(jié)果恰好與兩親本間在7個(gè)目標(biāo)性狀上具有較顯著的差異(Y3具有比K326高的表型值)及所有性狀在RILs群體中超親分離的結(jié)果是一致的。在連續(xù)2年檢測(cè)獲得的30個(gè)QTLs中，大部分的效應(yīng)值很小，平均每個(gè)QTL僅解釋7.22%的表型變異值(R2)，其中，2016年和2017年每個(gè)QTL分別平均解釋表型變異值為7.10%和7.34%。

在株高和節(jié)距2個(gè)性狀上2年均檢測(cè)到了2個(gè)具有較大效應(yīng)值(R2>20%)的QTLs，即，qPH17(R2=23.18%, 2016；21.37%, 2017)和qIL17(25.75%；20.09%)。此外，葉片數(shù)、腰葉長(zhǎng)和腰葉寬3個(gè)性狀在連續(xù)2年中也檢測(cè)到3個(gè)效應(yīng)值大于10%的QTLs。上述5個(gè)性狀在2年檢測(cè)出的5個(gè)效應(yīng)值較大的QTLs均位于第17號(hào)連鎖群(LG17)上，其中，qPH17、qLN17和qIL17定位于LG17近中部的PT53015和PT53756標(biāo)記之間約1.62 cM(34.522～32.906)區(qū)域內(nèi)；而qLWL17和qWWL17則被定位在LG17的近端處，位于標(biāo)記TM66721和TM62196之間約3.54 cM(48.881～45.339)范圍內(nèi)，與此同時(shí)，具有較小效應(yīng)值且與莖圍相關(guān)的QTLs(qSGS17；R2=6.8%，2016和7.17%，2017)也在該位置被檢測(cè)到(表3；圖1)。上述6個(gè)QTLs的加性效應(yīng)值均是正值，即，來(lái)自高值親本Y3的等位基因?qū)?個(gè)不同性狀在連續(xù)2年檢測(cè)獲得的6個(gè)QTLs貢獻(xiàn)是正方向的。

同樣，本研究也發(fā)現(xiàn)在煙草基因組中存在一些較小區(qū)域(<5.0 cM)，每個(gè)區(qū)域包含2個(gè)或2個(gè)以上緊密連鎖的不同性狀QTLs。如qPH3、qIL3和qLN3連續(xù)2年檢測(cè)到3個(gè)QTLs均位于LG03的標(biāo)記TM61400和TM57320之間，qLWL4、qWWL4和qSG4 3個(gè)性狀2年檢測(cè)獲得的3個(gè)QTLs位于LG04上一個(gè)跨度約3.85 cM的小區(qū)域內(nèi)，qPH7、qIL7和qLN7 位于LG07上，及qLWL22、qWWL22和qLN22、qIL22位于LG22上(圖1；表3)。此結(jié)果與本研究中7個(gè)目標(biāo)性狀間存在顯著的相關(guān)性的結(jié)果吻合(表2)。

2016和2017年的QTLs分別用黑色空心條和黑色實(shí)心條表示圖1 利用嚴(yán)格復(fù)合區(qū)間作圖法(rMQM)檢測(cè)到的7個(gè)產(chǎn)量相關(guān)性狀QTLs在烤煙遺傳圖譜上的位置信息2016 and 2017 indicated by black hollow squares and black solid squares, respectivelyFig.1 Genetic map of flue-cured tobacco showing the positions of QTLs of seven yield-related traits estimated by composite interval mapping

性狀Trait位點(diǎn)QTL連鎖群LGs兩側(cè)標(biāo)記Marker位置Position/cM20162017LODaAddbR2/%cLODaAddbR2/%c株高PHqPH3LG03TM61400-TM5732031.2088.036.159.037.295.736.24qPH7LG07TM66151-TM619386.0217.655.374.676.214.835.97qPH13LG13TM65050-TM5260822.3974.272.962.32qPH14LG14TM53844-TM5276947.9366.934.124.096.264.173.95qPH17LG17PT53015-PT5375633.42521.5318.6923.1818.8316.8621.37qPH24LG24TM60036-TM530118.6164.092.733.02葉數(shù)LNqLN3LG03TM61400-TM5732031.2084.54-0.654.724.25-0.583.77qLN4LG04TM51123-TM5193072.8035.120.664.36qLN7LG07TM66151-TM619386.02111.84-1.048.559.08-0.827.01qLN17LG17PT53015-PT5375633.42514.270.9911.2811.720.8710.51qLN22LG22TM53486-PT5072119.0314.010.363.17節(jié)距ILqIL3LG03TM61400-TM5732031.2084.830.524.314.150.513.98qIL7LG07TM66151-TM619386.0217.26-1.088.496.87-0.927.99qIL14LG14TM53844-TM5276947.9363.510.433.01qIL17LG17PT53015-PT5375633.42524.61.6325.7521.741.3920.09qIL22LG22TM53486-PT5072119.0313.58-0.413.01莖圍SGqSG1LG01TM52028-TM5203720.6374.650.344.03qSG4LG04TM61477-TM5201626.4238.870.487.598.060.516.82qSG7LG07TM50275-TM6195620.7384.730.394.184.160.363.96qSG17LG17TM66721-TM6219646.3718.040.396.87.260.527.17莖葉角度ALSqALS1LG01PT54449-PT521658.1534.255.753.144.215.143.04qALS4LG04TM52887-TM6001351.7623.243.962.71qALS14LG14TM54360-TM5117710.7345.327.367.345.046.766.96腰葉長(zhǎng)LWLqLWL4LG04TM61477-TM5201626.4235.822.584.065.582.143.92qLWL17LG17TM66721-TM6219646.37118.015.1111.0717.675.0310.13qLWL22LG22TM60013-TM654865.8363.380.882.363.720.832.27腰葉寬WWLqWWL4LG04TM61477-TM5201626.4236.132.495.986.442.475.63qWWL17LG17TM66721-TM6219646.37121.173.1815.2920.392.8713.86qWWL22LG22TM60013-TM654865.8367.362.656.147.482.496.79qWWL24LG24PT51794-TM6223813.1933.41-1.142.23

注：a在a=0.05水平下，利用交換測(cè)驗(yàn)方法(permutation times = 10 000)在全基因組范圍內(nèi)估計(jì)LOD顯著閾值：PH和IL的LOD= 3.5，ALS的LOD=3.2，LN的LOD=3.4，SG、WWL和LWL的LOD= 3.3。bAdd指加性效應(yīng)，其中的正/負(fù)號(hào)表示來(lái)自于親本Y3/K326的等位基因的作用方向。cR2指QTL解釋表型總變異的比例

Note：aLOD thresholds at the genome-wise significance level of 0.05 estimated by 10 000 permutation tests were: 3.5 for PH and IL, 3.2 for ALS, 3.4 for LN, 3.2 for SG, WWL and LWL.b Add is additive effect, of which the positive/negative sign indicates the action direction of the allele from parent Y3/K326.cR2is the proportion of phenotypic variance explained by the QTL

3 討 論

大量的研究表明，與煙草產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀屬于易受環(huán)境影響的數(shù)量性狀[32,38-39]。蔡長(zhǎng)春等[32]利用烤煙DH群體對(duì)煙草開(kāi)花期和葉數(shù)2個(gè)性狀進(jìn)行了遺傳分析，結(jié)果表明，2性狀存在一定程度的雙向超親現(xiàn)象，且均符合正態(tài)分布特征，說(shuō)明該2個(gè)性狀屬于多基因控制的數(shù)量性狀。許明輝等[38]利用‘紅花大金元’、‘青?！汀袩?4號(hào)’3份烤煙材料配制的2個(gè)組合，經(jīng)6個(gè)世代，對(duì)7個(gè)農(nóng)藝性狀和4個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行了遺傳分析，結(jié)果表明：煙草的株高、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)、腰葉寬、節(jié)距和莖圍(莖粗)等6個(gè)性狀是受微效多基因控制數(shù)量性狀。李華麗等[39]基于F2:3群體，對(duì)6個(gè)煙草重要性狀進(jìn)行了遺傳分析，結(jié)果顯示：所觀察的6個(gè)性狀呈連續(xù)分布，且各性狀均存在不同程度的雙向超親現(xiàn)象，表現(xiàn)出數(shù)量性狀的特點(diǎn)。本研究通過(guò)對(duì)烤煙RILs群體連續(xù)2年的田間表型數(shù)據(jù)分析，其結(jié)果表明與煙草產(chǎn)量相關(guān)的7個(gè)農(nóng)藝性狀屬于由多基因控制的數(shù)量性狀，與已報(bào)道的研究結(jié)果一致[13,29,34]。

相較于前人有關(guān)煙草農(nóng)藝性狀QTL定位分析的報(bào)道，本研究進(jìn)行QTL定位分析所用的遺傳圖譜具有更高的質(zhì)量和飽和度，因此，更利于在煙草全基因組范圍內(nèi)進(jìn)行QTL掃描分析。Julio等[29]基于構(gòu)建的局部煙草遺傳圖譜(僅含有18個(gè)連鎖群)對(duì)59個(gè)煙草性狀(農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分及品質(zhì)等)進(jìn)行了QTL分析，最終共檢測(cè)到了75個(gè)QTLs，平均每個(gè)性狀僅能檢測(cè)到1.27個(gè)QTLs。蔡長(zhǎng)春等[32]基于160個(gè)標(biāo)記構(gòu)建的僅含有23個(gè)連鎖群的不完整煙草圖譜，對(duì)2個(gè)性狀進(jìn)行QTL分析并獲得3個(gè)QTLs，每個(gè)性狀可檢測(cè)獲得的QTL數(shù)平均為1.5個(gè)。同樣，李華麗等[39]基于構(gòu)建獲得的部分煙草連鎖圖譜(190個(gè)非特異性標(biāo)記構(gòu)建獲得包含26個(gè)連鎖群的煙草遺傳圖譜)對(duì)6個(gè)性狀進(jìn)行QTL分析，最終獲得11個(gè)QTLs，每個(gè)性狀平均可檢測(cè)到QTLs數(shù)為1.83個(gè)。而本研究基于一張包含626個(gè)SSR標(biāo)記和24條連鎖群的高質(zhì)量煙草圖譜，對(duì)7個(gè)目標(biāo)性狀在全基因組范圍上進(jìn)行QTL掃描分析并最終獲得30個(gè)QTLs，平均每個(gè)性狀可檢測(cè)到多達(dá)4.3個(gè)QTLs。造成上述QTL檢測(cè)能力(檢測(cè)獲得QTL數(shù)量多少)的因素有多種，如，構(gòu)成群體的親本間遺傳關(guān)系、群體的種類、大小及性狀的遺傳力等，但用于進(jìn)行全基因組QTL掃描分析的遺傳圖譜的質(zhì)量(包含標(biāo)記的種類、數(shù)量、密度、圖譜的基因組覆蓋度等)可能是關(guān)鍵因素之一。不難發(fā)現(xiàn)，上述用于QTL定位分析的遺傳圖譜質(zhì)量不高(如，標(biāo)記的穩(wěn)定性較差、標(biāo)記數(shù)量較少、圖譜的完整度較低等)，因此，就極大地降低了對(duì)圖譜尚未覆蓋的眾多與目標(biāo)性狀相關(guān)的QTLs檢測(cè)能力。同樣是基于SSR標(biāo)記構(gòu)建的完整烤煙遺傳圖譜對(duì)6個(gè)煙草農(nóng)藝性狀(株高、節(jié)距、莖圍、葉數(shù)、最大腰葉長(zhǎng)和寬)進(jìn)行QTL定位分析，Tong等[34]對(duì)目標(biāo)性狀在207個(gè)DH株系一年2重復(fù)的表型數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL分析，結(jié)果獲得多達(dá)69個(gè)QTLs，其中，有4個(gè)QTLs具有較大效應(yīng)值，可解釋約15%～20%的表型變異。與之相比，本研究在檢測(cè)QTLs數(shù)量上要少些，但連續(xù)2年均能檢測(cè)到具有較大效應(yīng)值的QTLs為5個(gè)，其中，與株高和節(jié)距相關(guān)的2個(gè)QTLs效應(yīng)值均在20%以上。這一結(jié)果剛好與株高和節(jié)距2個(gè)性狀在RILs中具有較高的廣義遺傳率(株高和節(jié)距的廣義遺傳率分別為83.15%和81.33%；表1)相吻合。此外，本研究通過(guò)對(duì)17號(hào)連鎖群上連續(xù)2年(2016～2017)獲得的5個(gè)高效應(yīng)值QTLs 兩側(cè)的標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)與株高、節(jié)距和葉數(shù)3個(gè)性狀相關(guān)的QTLs兩側(cè)標(biāo)記(PT53015和PT53756)在262個(gè)RILs中有10個(gè)株系與低值親本K326的基因型相同，其性狀均值分別為170.39 cm(PH變異范圍：160.83～191.57)、5.21 cm(IL變異范圍：4.26～6.17)和35.50(LN變異范圍：32.00～40.00)；13個(gè)株系與高值親本Y3具有相同的基因型，其性狀均值分別為236.33 cm(PH變異范圍：207.27～303.77)、9.63 cm(IL變異范圍：8.03～12.31)和45.33(LN變異范圍：40.00～53.00)。同樣，檢測(cè)到與腰葉長(zhǎng)和腰葉寬2個(gè)性狀相關(guān)的QTLs兩側(cè)標(biāo)記(TM66721和TM62196)有7個(gè)株系與低值親本K326的基因型一致，其性狀均值分別為62.82 cm(LWL變異范圍：58.76～70.04)和38.05 cm(WWL變異范圍：36.16～41.03)；11個(gè)株系與高值親本Y3基因型一致，其性狀均值分別為81.04 cm(LWL變異范圍：71.49～92.03)和40.95 cm(WWL變異范圍：38.66～58.59)。上述2組的株高值差異為65.94(約占兩親本間PH值差異的72%)，解釋了約59.6%(qPH17的加性效應(yīng)值 / 全部株高QTLs的加性效應(yīng)值)的加性效應(yīng)值；同樣，節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)和腰葉寬等4個(gè)性狀值在兩組間的差異分別為4.42(占兩親本間IL值差異的約76%)、9.83(占兩親本間LN值差異的約70%)、18.22(占兩親本間LWL值差異的約80%)和2.9(占兩親本間WWL值差異的約56%)，解釋了約43.8%、31.2%、61.2%和35.0%的加性效應(yīng)值。更有意義的是，本研究中位于第17號(hào)連鎖群上且連續(xù)2年均能檢測(cè)到的效應(yīng)值大于10%的5個(gè)QTLs，也能夠同時(shí)在Tong等[34]研究中的相同連鎖群上檢測(cè)到，即，與株高、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)和腰葉寬5個(gè)性狀相關(guān)的QTLs均在第17號(hào)連鎖群上同時(shí)被檢測(cè)到。以上結(jié)果表明：一方面，本研究的結(jié)果具有較高的真實(shí)性和可信度；另一方面，與煙草產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀中的株高、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)和腰葉寬5個(gè)性狀具有較高的遺傳率和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

另外，在本研究的煙草基因組中存在一些較小區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包含2個(gè)或2個(gè)以上緊密連鎖的不同性狀的QTLs。由于位于同一區(qū)域內(nèi)的部分QTLs間如此密切，它們很可能是一個(gè)具有‘一因多效’的單獨(dú)QTL，也即它們可能是影響多個(gè)性狀的相同基因(QTL)[34]。故此，可將這些包含有緊密相連QTL的小區(qū)域視作為具有多效性的單個(gè)遺傳單位，在開(kāi)展分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)育種提高煙草產(chǎn)量時(shí)，予以充分考慮這些具有多效性的區(qū)域。