基于辣椒種間雜交F2群體的遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及主要果實性狀QTL定位

袁 雷,唐亞萍,張國儒,吉雪花,楊生保

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/特色果蔬栽培生理與種質(zhì)資源利用兵團重點實驗室,新疆石河子 832003;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所, 烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】辣椒(CapsicumannuumL.)屬于茄科,為草本植物,其果實具有獨特的風(fēng)味、營養(yǎng)豐富[1]。我國引入辣椒年代已有文獻(xiàn)報道[2,3]。辣椒除鮮食外,還可制干和提取辣椒素、辣椒紅素等,且其適應(yīng)性強,近些年來種植面積迅猛增長[4-7]。育成的第一個辣椒雜交品種為早豐1號[8]。近些年來也育成了一些具有區(qū)域特色的品種[9]。但仍存在辣椒種質(zhì)創(chuàng)新度不夠,遺傳資源遺傳背景狹窄、育種效率低和缺乏突破性品種等問題。挖掘出一批控制產(chǎn)量、株型、果實品質(zhì)等重要性狀的關(guān)鍵基因,對于促進辣椒種質(zhì)創(chuàng)新和育種,解決種質(zhì)同質(zhì)化問題具有實際意義?！厩叭搜芯窟M展】遺傳圖譜又稱連鎖圖譜或遺傳連鎖圖譜,是一種通過雜交的方式,建立子代群體,通過RELP、IDel和SNP等分子標(biāo)記技術(shù)建立能夠在染色體上顯示已知的基因或?qū)Ｒ坏亩鄳B(tài)性DNA標(biāo)記相對位置的染色體圖譜[10]。根據(jù)構(gòu)建遺傳圖譜的父母本是否為一個種,可以分為種內(nèi)遺傳圖譜和種間遺傳圖譜。Tanksley[11]利用C.annuum和C.chinense雜交獲得的F2代群體為作圖群體,構(gòu)建了第一張辣椒種間遺傳圖譜。Lefebvre等[12]利用C.annuum的DH(Doubled Haploid,雙單倍體)群體構(gòu)建了第一張辣椒種內(nèi)遺傳圖譜,該圖譜包含了85個分子標(biāo)記,共14個連鎖群,圖距總長為820 cM,平均圖距為9.6 cM。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了利用RFLP、RAPD、AFLP和SSR等分子標(biāo)記構(gòu)建的遺傳圖譜[13-17]。由于特異性位點擴增片段測序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-se)技術(shù)具有不受參考基因組限制、能避開重復(fù)序列、簡化復(fù)雜基因組等優(yōu)點,利用SLAF技術(shù)構(gòu)建遺傳圖譜的報道日益增多[18-21]。通過遺傳連鎖圖譜,發(fā)掘了始花節(jié)位、開花時間、果形、辣椒素、果皮顏色等相關(guān)性狀的QTL位點[16,17,19-21]。【本研究切入點】目前,在種間水平上對辣椒色價和辣椒紅素含量的基因定位研究較少。需通過構(gòu)建辣椒種間遺傳連鎖圖譜,利用CIM作圖法對辣椒果實8個重要性狀進行QTL定位?！緮M解決關(guān)鍵問題】以ZL-280(C.chinense)和GB-35(C.annuum)雜交獲得的F2代群體為材料,構(gòu)建辣椒種間遺傳連鎖圖譜,對辣椒主要果實性狀的QTL進行檢測,為控制辣椒果實性狀相關(guān)基因的分離及克隆提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

父母本材料均由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所提供,父本材料為魔鬼椒(ZL-280),屬于中國種辣椒(C.chinense),主要特點為色價4.6,辣椒素含量為37.26 mg/g,圓錐形果實,單果重在4.3～7.2 g;母本材料為新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所提供的高代自交系材料GB-35,屬于一年生栽培種(C.annuum),主要特點為色價13.63,辣椒素含量為1.28 mg/g,羊角形果實,單果重在20.9～30.8 g。通過雜交組合獲得F1代種子,F1再通過自交獲得包含223株單株的F2代群體。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

2021年3月將獲得的親本材料ZL-280、GB-35和F2群體的種子經(jīng)浸種、催芽、育苗后定植于新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合試驗場。定植采用高壟、單株雙行的方式進行,田間肥水管理均一致。在植株進入開花期后,對F2代單株吊牌編號,方便后期采樣記錄。當(dāng)辣椒果實成熟后,每個單株采集15個成熟度一致的果實,每5個果實為一個重復(fù),15個果實合計3個試驗重復(fù),用于后續(xù)相關(guān)指標(biāo)的測定,并且同時采集一份相應(yīng)單株的嫩葉樣本,編號后經(jīng)液氮處理后儲存于-80℃冰箱中,用于后期DNA提取和SLAF-seq測序。

1.2.2 辣椒果實主要性狀測定

1.2.2.1 辣椒果實表型性狀

辣椒果實縱徑、果實橫徑、果梗長度、單果重根據(jù)李錫香等[22]方法,用游標(biāo)卡尺、細(xì)線、直尺等工具測定,每個性狀測定15次,測定結(jié)束后去掉種子和果梗,放置在陰涼干燥的環(huán)境中晾干,用于后期色價和辣椒紅素的測定。

1.2.2.2 辣椒色價

辣椒色價的測定使用優(yōu)化改進后的GB/T 22299-2008。稱取0.020 0 g破碎處理過的辣椒粉末至10 mL離心管中,向管中加入5 mL丙酮,搖晃均勻后放置在超聲波清洗機內(nèi)30 min,超聲結(jié)束后,在4 000 r/min下離心5 min,離心后吸取0.3～1 mL的提取液(根據(jù)提取液的顏色深淺確定,要使得吸光度值在0.3～0.7),用丙酮定容至10 mL,最后用分光光度計在460 nm波長下比色。色價用以下公式計算:

式中,A為實測標(biāo)樣的吸光度;f為稀釋倍數(shù);m為樣品質(zhì)量(g)。

1.2.2.3 辣椒紅素

辣椒紅素采用高相液相色譜法測定(DB13/T 5159-2019)。先使用辣椒紅素標(biāo)準(zhǔn)品(源葉生物,上海)配制500 mg/L的母液,再分別配制成1、5、10、50、100、150、500 mg/L的梯度濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機后測得辣椒紅素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.000 4X-34.997,R2=0.998 7。樣品辣椒紅素測定方法如下:稱取0.200 0 g(±0.005 0 g)的辣椒粉末至10 mL離心管中,向管中加入5 mL丙酮,搖勻后放入超聲儀中20 min,然后在3 800 r/min下離心5 min,再將上清液轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶,重復(fù)上述操作,并將2次上清液合并后用丙酮定容至10 mL。用帶有0.45 μm有機濾膜的注射器過濾,將上清液轉(zhuǎn)移至進樣瓶中,避光保存用于色譜分析。高效液相色譜儀為Prominence Plus(島津,日本),色譜柱采用waters-3(5 μm,4.6 mm×250 mm);流動相為甲醇和二氯甲烷(25:75);流速為0.8 mL/min;進樣量為5 μL;色譜檢測波長為474 nm;柱溫為30℃。

1.2.2.4 辣椒素

根據(jù)GB/T 40348-2021采用高效液相色譜法測定。先稱取0.005 0 g辣椒素標(biāo)準(zhǔn)品(源葉生物,上海)配制成500 mg/L的母液,再分別稀釋得到0、1、5、10、50、100、150、500 mg/L的梯度濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機后測得辣椒素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.000 1X-0.495,R2=0.999 9。樣品辣椒素測定:稱取0.5 g(±0.005 0 g)辣椒粉末至10 mL的離心管中,向管內(nèi)加入5 mL甲醇,搖勻后放入超聲儀中30 min,然后將樣品離心5 min (5 000 r/min),將上清液倒入10 mL容量瓶中,再向離心管內(nèi)加入5 mL甲醇,重復(fù)超聲、離心和轉(zhuǎn)移上清液的步驟,將裝有2次上清液的容量瓶定容至10 mL,用裝有0.22 μm過濾膜的注射器過濾1 mL上清液轉(zhuǎn)至進樣瓶中,避光保存用于色譜分析。高效液相色譜儀為Prominence Plus(島津,日本),色譜柱采用symmetryORC18(5 μm,4.6 mm×250 mm);流動相為甲醇和水(20∶80);流速為流速為0.8 mL/min;進樣量為5 μL;色譜檢測波長為280 nm;柱溫為35℃。

1.2.3 遺傳圖譜構(gòu)建

親本和子代的DNA用CTAB法提取,經(jīng)過質(zhì)量檢測合格后送至北京百邁克公司測序。

1.2.3.1 酶切方案設(shè)計及測序

以Pepper Zunla 1 Ref_v1.0基因組(PRJNA186921)為參考物種基因組序列進行電子酶切預(yù)測,選取 HaeIII 酶切組合,酶切片段長度在450～600 bp的序列作為一個SLAF標(biāo)簽,預(yù)測上圖標(biāo)記親本深度為20X,子代為10X,預(yù)計可獲得327 521個SLAF標(biāo)簽。通過連接DNA測序接頭、PCR擴增、純化、混樣、切膠選取目的片段等步驟構(gòu)建樣品基因文庫,文庫質(zhì)檢合格后用Illumina HiSeq進行PE100 bp測序。

1.2.3.2 測序數(shù)據(jù)評估

使用日本晴水稻(Oryza sativa L japonica)基因組作為控制對照。采用SOAP軟件對日本晴水稻的測序 reads與參考基因組比對分析,雙端比對效率為89.61%,比對效率正常。日本晴水稻酶切效率為93.93%,酶切效率正常。對測序的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,過濾掉含有接頭序列、Q30<80%和堿基分布不正常的reads。

1.2.3.3 遺傳圖譜構(gòu)建

據(jù)序列相似性,將各樣品reads進行聚類,聚在一起的reads來源于一個SLAF標(biāo)簽。確定每個SLAF標(biāo)記的基因型,要求每個基因型序列包含30%的子代信息。根據(jù)每個SLAF標(biāo)簽中SLAF標(biāo)記的基因型的個數(shù),區(qū)分SLAF的類型,其中有5個基因型以上的SLAF確認(rèn)為在重復(fù)序列上的SLAF,2～4個基因型的SLAF為多態(tài)性SLAF,1個基因型的即為非多態(tài)的SLAF。對多態(tài)性的SLAF進行基因型編碼和篩選。通過HighMap構(gòu)圖軟件將篩選出的SLAF 標(biāo)記定位到連鎖群,計算標(biāo)記與標(biāo)記之間的重組率和MLOD值,而后根據(jù)MLOD值將分子標(biāo)記分為不同的連鎖群,每個連鎖群即為一條染色體。再通過最大似然法構(gòu)建辣椒遺傳圖譜。

1.2.4 果實相關(guān)性狀 QTL

以包含223株單株的F2代群體的色價、辣椒紅素、辣椒素、果實縱徑、果實橫徑、果梗長度、果肉厚、單果重測定數(shù)據(jù)為表型數(shù)據(jù),利用R/qtl軟件使用CIM作圖法對相關(guān)性狀進行QTL定位,QTL命名規(guī)則為性狀英文縮寫+染色體編號+位點序列號。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒果實相關(guān)性狀表型

研究表明,母本GB-35屬于一年生栽培種(C.annuum),色價為15.72,辣椒紅素含量為3.88 mg/g,辣椒素為1.28 mg/g,果實粗長,單果重27.38 g。父本ZL-280屬于中國種辣椒(C.chinense),色價為3.57,辣椒紅素含量為0.78 mg/g,辣椒素為37.26 mg/g,果實較小,單果重6.3 g。GB35與ZL-280各果實性狀均存在較大差異。表1

表1 辣椒親本的果實相關(guān)性狀

8個指標(biāo)的變異系數(shù)均值為30.48%,其中辣椒素變異系數(shù)最大為57.66%,辣椒紅素含量變異系數(shù)最小為12.35%。色價變異幅度為20.86,變異系數(shù)為28.45%,與辣椒紅素含量相比,其遺傳變異更為豐富。果實縱徑、果實橫徑和果肉厚與單果重密切相關(guān),4個性狀變異系數(shù)相近,且均較高。表2

表2 F2代群體遺傳多樣性

8個性狀變異幅度均較大,且都呈正態(tài)分布,符合數(shù)量性狀遺傳規(guī)律,適合進行QTL分析。圖1

圖1 辣椒F2代果實相關(guān)性狀頻率分布

2.2 SLAF-seq測序數(shù)據(jù)及質(zhì)量

研究表明,測序共獲得1 593 436 940 clean reads(318.29 G)數(shù)據(jù)。測序質(zhì)量值大于或等于30的堿基所占百分比(Q30)為96.11%,平均GC含量為39.43%。其中GB-35(母本)clean reads值為16 303 373,Q30為96.43%,GC含量為39.51%,ZL-280(父本)clean reads值為16 067 790,Q30為96.39%,GC含量為40.11%;F2代clean reads平均為6 969 044,Q30平均為96.10%,GC含量為39.08%。GC含量均分布正常,測序質(zhì)量較高,符合建圖標(biāo)準(zhǔn)。圖2,表3

注:前100 bp為雙端測序序列的第一端測序Reads的堿基分布,后100 bp為另一端測序reads的堿基分布。如第一個位置代表測序的reads在第一個堿基的A、T、G、C、N的分布情況。

表3 測序質(zhì)量

2.3 辣椒種間遺傳圖譜構(gòu)建

研究表明,共開發(fā)出940 447個SLAF標(biāo)記,SLAF標(biāo)記親本平均測序深度為20.1X,子代平均測序深度為12.25X。對獲得的標(biāo)簽進行分型后共得到413 903個多態(tài)性SLAF標(biāo)簽,多態(tài)性為44.01%,可用于遺傳圖譜構(gòu)建的標(biāo)記為165 774個。為保證遺傳圖譜質(zhì)量,最終篩選得到2 430個SLAF標(biāo)簽,共上圖2 086個,包含10 018個SNP標(biāo)記,標(biāo)記上圖完整率為85.84%。以每條染色體為一個連鎖群,最終得到了一張包含12個連鎖群,總圖距為1 233.87 cM,標(biāo)記間平均遺傳距離為0.59 cM的辣椒種間遺傳圖譜。連鎖群平均上圖標(biāo)記約為174個標(biāo)記,其中第11條連鎖群標(biāo)記數(shù)最多,為266個,第8條連鎖群標(biāo)記數(shù)最少,為94個。雙交換位點比例分析結(jié)果為0.01%,遠(yuǎn)低于3%,秩相關(guān)系數(shù)在0.987～0.999,平均為0.996,上圖標(biāo)記分型和順序與基因組高度一致,構(gòu)建的辣椒種間遺傳圖譜質(zhì)量較高。表4,表5,圖3

表4 SLAF標(biāo)簽開發(fā)統(tǒng)計

圖3 辣椒種間遺傳圖譜

表5 遺傳圖譜基本信息統(tǒng)計

2.4 果實相關(guān)性狀QTL分析及基因定位

研究表明,共計檢測到16個QTL位點,分別位于第1、2、4、5、6、7、8、11號染色體上,其中2號染色體上最多,共鑒定到6個QTL位點,貢獻(xiàn)率范圍為1.64%～18.95%。圖4

色價共計檢測到3個QTL位點,分別位于第2、4和5條染色體。位于2號染色體上的cv.2.1位點,貢獻(xiàn)率為8.58%,最大LOD值為5.06,加性效應(yīng)為1.352,顯性效應(yīng)為- 0.875,該候選區(qū)域位于基因組195 194 879～213 996 356;其中第4條染色體上的cv.4.1貢獻(xiàn)率為10.66%,LOD值為5.092,加性效應(yīng)為-1.599,顯性效應(yīng)為-0.209,該候選區(qū)域位于Marker2 873 477(26.535 cM)～ Marker2 589 832(28.758 cM),共計2.223 cM;最后為位于第5條染色體上的cv.5.1位點,貢獻(xiàn)率為12.44%,LOD值為4.10,加性效應(yīng)為-1.412,顯性效應(yīng)為-1.355。

辣椒紅素共計檢測到2個QTL位點,分別位于第2、5號染色體上,其中位于2號染色體上的c.2.1位點貢獻(xiàn)率最高,為11.40%,LOD值為4.185,加性效應(yīng)為-3.565,顯性效應(yīng)為2.223;c.5.1位點位于第5號染色體上,貢獻(xiàn)率為7.14%,該區(qū)域位于72 364 437～94 768 342,LOD值為3.451,加性效應(yīng)為-2.795,顯性效應(yīng)為-1.380。

辣椒素共計檢測到3個QTL位點,分別位于第1、2、8號染色體上。cap.2.1位于2號染色體上,貢獻(xiàn)率最高為18.95%,該區(qū)域位于Marker9 879 715(95.401 cM)～ Marker9 757 022(96.562 cM),物理位置在196 431 135～215 833 374,LOD值為9.095 。cap.1.1的貢獻(xiàn)率為13.00,該區(qū)域位于Marker399 630(46.456 cM)～Marker609 519(46.953 cM),基因起始位點為50 542 715,結(jié)束位點為5 388 7436,LOD值為3.180,加性效應(yīng)為7.07,顯性效應(yīng)為1.98。cap.8.1位于第8號染色體上,貢獻(xiàn)率為13.29%,LOD值為5.861,兩側(cè)連鎖標(biāo)記為Marker1 914 310(62.236 cM)～ Marker2 064 050(66.653 cM)。

果實縱徑共計檢測到3個QTL位點,分別位于第2、4號染色體上。fl.2.1位于2號染色體上,貢獻(xiàn)率最高為6.18%,該區(qū)域位于Marker9 857 612(0.000 cM)～ Marker10 129 245(2.545 cM),基因起始位點為3 298 310,結(jié)束位點為11 043 459,LOD值為3.448,加性效應(yīng)為-0.320,顯性效應(yīng)為-1.497。其次為fl.2.2位點,位于第2條染色體上的Marker9 820 290(5.537 cM)～ Marker9 926 410(101.305 cM),覆蓋區(qū)域較大,貢獻(xiàn)率為4.71%,LOD值為5.097,加性效應(yīng)為0.214,顯性效應(yīng)為-1.372;fl.4.1位于第4條染色體的2 303 297～214 194 288,覆蓋區(qū)域最大,基本為整條染色體,貢獻(xiàn)率為4.01%,LOD值為4.169,加性效應(yīng)為-0.474,顯性效應(yīng)為-1.048。

果實橫徑共檢測到1個QTL位點,fd.6.1位于第6號染色體上的20 106 539～ 20 160 568,覆蓋區(qū)域較小,貢獻(xiàn)率為10.07%,LOD值為8.508,加性效應(yīng)為0.128,顯性效應(yīng)為-0.118。胎座大小共計檢測到2個QTL位點,分別位于第2號和第7號染色體上。ps.2.1位于第2號染色體上,貢獻(xiàn)率為4.55%,LOD值為4.165,兩側(cè)連鎖標(biāo)記為Marker10 002 907(85.496 cM)～ Marker9 874 093(87.148 cM);ps.7.1位于第7號染色體上的Marker4 635 519(29.078 cM)～ Marker4 833 869(29.391 cM),共計0.313 cM,貢獻(xiàn)率為4.90%,LOD值為4.903,加性效應(yīng)為-0.060,顯性效應(yīng)為-0.011。果肉厚檢測到1個QTL位點為pt.11.1,位于第11號染色體上的Marker8 413 604(10.153 cM)～Marker8 138 146(10.822 cM),共計0.669 cM,貢獻(xiàn)率為1.64%,LOD值為9.341,加性效應(yīng)為-0.008,顯性效應(yīng)為-0.006。單果重檢測到1個QTL位點為sfw.7.1,位于第7號染色體上的Marker4 867 431(115.364 cM)～ Marker4 689 183(115.587 cM),共計0.223 cM,貢獻(xiàn)率為4.33%,LOD值為2.683,加性效應(yīng)為0.985,顯性效應(yīng)為-0.584。圖4,表6

色價Color value

辣椒紅素Capsanthin

辣椒素Capsaicin

果實縱徑Fruit length

果實橫徑Fruit diameter

胎座大小Placenta size

果肉厚Pulp thickness

單果重Single fruit weight

3 討 論

3.1 辣椒高密度遺傳圖譜的構(gòu)建

SLAF-seq技術(shù)由于具有測序成本低、基因分型準(zhǔn)確度高、可獲得標(biāo)記數(shù)量多且質(zhì)量高等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于多種作物的遺傳圖譜構(gòu)建、分子標(biāo)記開發(fā)和基因定位等[21,23-25]。

高密度遺傳圖譜的構(gòu)建對于遺傳規(guī)律研究、基因定位和分子標(biāo)記育種等方面起重要作用[15,17,18]。辣椒遺傳圖譜根據(jù)父母本是否為1個種可分為辣椒種內(nèi)遺傳圖譜和辣椒種間遺傳圖譜。辣椒種間遺傳圖譜由于不同種,辣椒親本間遺傳背景差異較大,能夠獲得足夠多的多態(tài)性標(biāo)記,構(gòu)建的遺傳圖譜密度也較高,更有利于辣椒基因的QTL精細(xì)定位以及挖掘控制辣椒性狀的主要調(diào)控基因。辣椒的第1張遺傳圖譜就是利用C.annuum和C.chinense雜交獲得的F2代群體構(gòu)建的辣椒種間遺傳圖譜[11]。隨后的辣椒種間遺傳圖譜也多利用這兩個種構(gòu)建。Kang等[26]利用TF68(C.annuum)和Habanero(C.chinense)構(gòu)建了1張共16個連鎖群,包含150個RFLP和430個AFLP標(biāo)記,總長度為1 320 cM,平均圖距為 7.5 cM的高密度遺傳圖譜。Lee等[27]也利用相同群體構(gòu)建了1張包含333個分子標(biāo)記,共15個連鎖群,總長度為1 761.5 cM的種間遺傳群體。Lee等[28]又利用NB1(C.annuum)和Bhut Jolokia(C.chinense)構(gòu)建了1張總長度為1 175.2 cM,包含234個分子標(biāo)記和12個連鎖群,平均圖距為5.02 cM的高密度遺傳圖譜。研究也通過ZL-280(C.annuum)×GB-35(C.chinense)雜交獲得F2代群體,再利用SLAF-seq技術(shù)構(gòu)建了一張包含2 086個SLAF標(biāo)記,共12個連鎖群,總圖距為1 233.87 cM,標(biāo)記間平均遺傳距離為0.59 cM的辣椒種間遺傳圖譜。該遺傳圖譜的標(biāo)記間平均遺傳距離低于1 cM,其精度已經(jīng)高于現(xiàn)有的大多數(shù)辣椒遺傳連鎖圖譜[15-18,20,21]。

3.2 辣椒果實相關(guān)性狀的QTL定位

Ben-Chaim等[29]對辣椒14個農(nóng)藝性狀進行了QTL分析,共檢測到55個QTL位點。Barchi等[30]基于RIL群體,對13個果實性狀和植株長勢有關(guān)的性狀進行QTL分析,一共發(fā)現(xiàn)76個QTL位點。國內(nèi)研究者也利用RIL群體對辣椒始花節(jié)位、株高、果實橫徑、果形等共計9個性狀進行了QTL分析,共鑒定到35個QTL位點,貢獻(xiàn)率范圍為15%～69.9%[31]。研究對8個辣椒果實相關(guān)性狀進行了QTL定位分析,共鑒定到16個QTL位點,表型貢獻(xiàn)率范圍為1.64%～18.95%,分別位于第1、2、4、5、6、7、8、11號染色體上,其中2號染色體上最多,共鑒定到6個QTL位點。

關(guān)于辣椒紅素、色價相關(guān)的QTL研究鮮見報道[32]。研究中辣椒紅素共計檢測到2個QTL位點c.2.1和c.5.1,分別位于第2、5號染色體。色價共計檢測到3個QTL位點,分別位于第2、4和5條染色體,其中位于第5條染色體上的cv.5.1位點,貢獻(xiàn)率最高為12.44%。色價和辣椒紅素都在第2、5號染色體上檢測到QTL位點,可能是由于色價是一個關(guān)于辣椒果實色素的復(fù)合性狀,與辣椒紅素本身便具有較強的關(guān)聯(lián)性。辣椒素作為辣椒中所特有的物質(zhì),前人對辣椒素研究報道很多,目前已在第1、2、3、4、5、6、7、10和11號染色體上檢測到辣椒素相關(guān)QTLs[16,19]。研究中共計檢測到辣椒素3個QTLs,分別位于第1、2和8號染色體上,初次在8號染色體上檢測到1個QTL位點。

研究中果實縱徑共檢測到3個QTL位點fl.2.1、fl.2.2、fl.4.1,分別位于第2、4號染色體上,貢獻(xiàn)率范圍為4.01%～6.18%。前人也在第4號染色體上檢測到果實縱徑的主效QTL位點[30]。研究在第6條染色體上檢測到與果實縱徑相關(guān)的QTL位點[32]。研究中果實橫徑共檢測到1個QTL位點,fd.6.1位于第6號染色體上,貢獻(xiàn)率為10.07%。前人共檢測到5個位于第10、11和12號染色體上的與果實橫徑相關(guān)的QTLs[31.32]。研究中胎座大小檢測到2個QTL位點ps.2.1、ps.7.1,分別位于第2號和第7號染色體上貢獻(xiàn)率范圍為4.55%～5.35%;果肉厚檢測到1個QTL位點為pt.11.1,位于第11號染色體上,貢獻(xiàn)率為1.64%;單果重檢測到1個QTL位點為sfw.7.1,與前人研究結(jié)果部分相似[31-33]。研究結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),多個性狀的定位結(jié)果與前人不同,因為QTL定位的結(jié)果會受不同遺傳背景材料、環(huán)境因素、群體大小和基因組位點間的連鎖不平衡程度等影響[34]。

4 結(jié) 論

以ZL-280(C.chinense)和GB-35(C.annuum)雜交獲得的223株F2代群體為作圖材料,成功構(gòu)建了1張包含12個連鎖群,總圖距為1 233.87 cM,標(biāo)記間平均遺傳距離為0.59 cM的辣椒高密度種間遺傳圖譜,并檢測到了16個與辣椒主要果實相關(guān)的QTLs,分別位于第1、2、4、5、6、7、8、11號染色體上,貢獻(xiàn)率范圍為1.64%～18.95%。