三交易学的综合联系地图2（BC_2.)群体揭示了与影响油棕紧实度的脂肪酸组成和营养参数相关的QTL

背景

分子育种为作物改良开辟了新的途径，有可能取得更快的进展。由于油棕是世界上植物油的主要生产商，其改进，如开发紧凑的种植材料和改变其油的脂肪酸组成以获得更广泛的应用，是非常重要的。

结果

该研究寻求鉴定与脂肪酸组成和植物特征相关的QTL，用于作物中的紧凑性。它集成了两个三角形的回流二（BC_2.)进行群体定位，以提高遗传分辨率和评价qtl的一致性。共1963个标记(1814个SNPs和149个SSRs)，图谱长度为1793 cM。除与脂肪酸组成相关的qtl外，首次在种间杂交种中鉴定出与营养参数和胡萝卜素含量相关的qtl。通过分析，分别鉴定出8个、3个和8个与脂肪酸、胡萝卜素含量和致密度显著相关的基因组位点。

结论

利用两种QTL检测方法，在两个群体的同一染色体区域鉴定出影响紧密度和脂肪酸组成性状的主要基因组区域。几个影响紧密度、胡萝卜素含量和FAC的显著位点在两个群体中都是共同的，而其他位点则针对特定的遗传背景。希望所鉴定的qtl能够为分子标记辅助选择提供有用的工具，并能加快育种所需基因型的鉴定。

全球棕榈油产量现在受到6500多万吨/年，或世界植物油生产的34％[1.,2.］．商业上常见的棕榈树是非洲油棕(油棕)．它是最高产的植物油作物，商业油料产量约为4吨/公顷/年[3.]，最多13个 某些育种试验中的t/ha/yr[4.］．虽然产量是主要靶标，但还需要抗病性和量身定制的脂肪酸组成（FAC），用于油的多变量用途。

不幸的是，油棕只有一个生长点，并且不断地长高，使得它越来越难以收割，直到几乎不可能收割为止。拥有较短的（矮化的）棕榈树将延长其经济寿命，同时降低收获的（劳动力）成本。当前商业建筑的高度增量硬脑膜xPisifera（DxP）手掌为40–75 厘米/年[5.]，种植的棕榈树可以达到15-18棵 在重新种植之前，野生棕榈树在森林中最多可达30棵 m[6.]. 矮树棕榈的培育始于马来西亚的Elmina Estate自交著名的短马来矮树dura E206[7.]. 最近，MPOB从其尼日利亚勘探中确定了12号种群，不仅因为其矮小，而且因为其高束数、高产和理想的果实特性[8.］．当与优质材料杂交时，这些手掌比标准杂交短5-10% [9］．在改良手掌方面，生物技术可以加速进展，利用分子标记筛选所需的性状。最近，利用包含1085个单核苷酸多态性(SNPs)的连锁图谱，鉴定了与树干高度和束重相关的QTL [10］．一项研究 [11]还利用简单序列重复序列（SSR）和SNP构建了油棕种群的一致连锁图谱，并在LG5上鉴定了高度的主要QTL。在另一项使用关联映射的研究中，SNP标记SNPG00006Fatl被观察到与高度显着相关（P ≤ 0.05) [12］．

上述各项工作都在进行中E. Guineensis.，非洲油棕。然而，还有第二种油棕，Elaeis鉴定–美国棕榈油。虽然由于产量很低，没有多少商业种植，但它有几个有趣的特性，例如矮小、饱和油少和抗病性，可以通过导入来提高E. Guineensis.．种间杂交的E. Guineensis.和E. Oleifera.(F1) -它们较短，但产量仍然很低[13］．它们也很少产生花粉，即使产量很低，也需要辅助授粉。回交,E. Guineensis.将迅速提高产量，但只是迅速失去理想的E. Oleifera.特征。换句话说，改善E. Guineensis.通过缺乏突出E. Oleifera.特质在很大程度上以痛苦的缓慢和昂贵的过程来抓住。

但那是过去使用常规育种的过去。现在，通过基于DNA的标记，许可通过仅为需要的特定基因而不是用于少数所需基因的少数所需基因来提高更有效的作物改善。两者都有密集的遗传地图的可用性E. Guineensis.种间杂种[14,15,16,17]，以及与产量、营养性状和FAC等重要数量性状相关的标记[10,15,18,19,20.]，为这项工作提供基础。然而，有趣的是，还没有报道种间杂种的高度QTL。

密实的棕榈树与较短的树干和叶子可以种植在更高的密度比目前的148/公顷。如果单株棕榈产量能够保持，那么单位面积产量就会增加[21,22］．在南美洲，混合密实棕榈树[23]已经通过OxG杂交种的多次回交发展到E. Guineensis.[24]，克隆的杰出手掌克隆[25]. 2012年，开发了一种称为紧凑棕榈的OxG杂交种，其高度增量较低（低于40 厘米/年）和短复叶(~ 6.5 m） ，允许高密度种植（180–200/公顷）[26］．将紧凑型棕榈树到Deli，加纳和尼日利亚E. Guineensis.生产的叶子为6.6-6.9 m，减少了种植密度至170棕榈树/公顷，但仍然高于目前的148棕榈树/公顷。

杂交的杂种和他们的横跨在其油中具有理想的FAC。与Oxg三种杂交种中的各种FAC特征相关的基因组区域[14,20.种间回交1 (BC_1.) [16通过常规QTL分析鉴定了映射群体。这些QTL的许多QTL在三个差异的回路中被验证（BC_2.)绘制人口分布图[20.］．将标记与油棕性状关联的一个主要限制因素是所使用的作图群体的大小。由于棕榈树的大小，油棕育种试验一般为每株64棵，这对于有效的遗传作图和QTL分析来说很小。然而，有可能开发出高质量的多亲本群体综合图谱，从而提高QTL的发现[15］．本研究在两株BC中寻找与营养性状和FAC相关的qtl_2.定位居群-发育具有较高不饱和中果皮油的紧密棕榈树的重要特征。它还试图验证与之前发现的FAC相关的qtl。它集成了两个BC_2.除鉴定影响性状的群体特定基因组区域外，该方法还可提高群体的遗传分辨率和评估检测到的qtl的一致性。

感兴趣的特征

表列出了2.6-1和2.6-5科植物的营养参数、中果皮油碘值(IV)、胡萝卜素和脂肪酸含量1.和附加文件1.．所有性状均表现出广泛的分离，更重要的是，它们表现出连续变异，表明数量遗传。轴长和叶柄横截面(文中称为叶柄横截面)的平均值在2.6-1时略高，而高度增量和胡萝卜素含量在2.6-5时较高。然而，两者的轴长和高度增量均明显低于商业DxP,它们通常高于5和0.45 m、 分别[27]. 对于FAC，2.6–1的硬脂酸（C18:0）、油酸（C18:1）、亚油酸（C18:2）含量和碘值较高，而棕榈酸（C16:0）含量在2.6–5中稍高（35.3%）。

个体脂肪酸之间的关系使用皮尔逊相关性和两个家族获得的一致结果进行评估(表)2.和3.). 最丰富的饱和脂肪酸C16:0与不饱和脂肪酸（C18:1和C18:2）呈负相关。在C18:0和C16:0含量之间也观察到负相关。正如预期的那样，作为油不饱和度指标的碘值与C18:1和C18:2含量呈正相关，与C16:0和C18:0含量呈负相关。此外，C18:0和C18:2含量之间的相关性为正，C18:1和C18:2含量之间的相关性为负。两个种群中营养参数的相关趋势相似（表1）2.和3.)．叶柄横截面与高度增量和轴长度呈正相关，而高度增量和轴长度出现负相关，虽然不显着P≤0.05。一般情况下，与紧实度相关的营养参数与脂肪酸的相关性不显著。叶柄横截面与C18:2含量呈显著正相关，叶柄横截面与碘值呈显著正相关。

卑诗省_2.共识遗传地图

在群体中的多态性测试了4491个SNP标记，以及515和715个SSR标记，分别筛选人口的信息性2.6-1和2.6-5。具有所有隔离型材的多态标记（见附加文件2.)起源于双亲掌(BC_1.和E. Guineensis.)，达到预期的偏析比P≤0.05且最近邻应力值小于3cm的，被认为适合用于构建遗传图谱(见附加文件)3.)．两个家庭的共识遗传图如图2所示。1.,而表4.和附加文件4.总结单个连锁群（LGs）的标记组成和长度。2.6-1和2.6-5遗传图谱有1744和1254个标记，覆盖1505和1564个 厘米，分别。这两个地图都被整合到共识地图中（见附加文件）5.)和1963个标记(1814个snp和149个SSRs)，图谱总长度为1793 cM。在共识图上，个体LGs的长度为57-195 cM，平均为112 cM。标记间的平均距离为0.91 cM。最初，2.6-1群体LG5和2.6-5群体lg1和lg15有两个亚群。然而，它们成功地纳入了一个协商一致的联系小组。2个位点间的最大距离分别为9.62 cM (LG7)、14.86 cM (LG5)和17.83 cM (LG6)，分别为2.6-1和2.6-5。

与营养参数、胡萝卜素和FAC相关的qtl

Genstat的QTL分析结果总结在表中5.和附加文件6.， qtl在各LGs上的分布如图所示。1.．在共识地图中有八个重要的QTL与高度增量，轴长和叶柄横截面相关联。组合的三个特征有助于更短，更紧凑的手掌。有趣的是，LG4中的单个基因组轨迹与两个特征高增量和叶柄横截面相关，QTL用于轴长度在相同的LG中靠近。对于LG4的另一端，群体为2.6-5（附加文件），识别用于叶柄横截面的额外QTL（附加文件6.），它也出现在集成的LG4上。LG4上的叶柄横截面的两个QTL分开超过150厘米，因此它们可能没有挂钩。

此外，通过5个LGs鉴定出9个与碘值和FAC相关的qtl，分别为C16:0、C18:1和C18:2含量。碘值和C16:0含量的单个qtl位于LG1的同一位点附近。叶柄高度增量(7.77)、叶柄横截面(7.70)、C18:2含量(8.19)和碘值(13.02)等性状的LOD水平较高。有趣的是，这项研究还首次揭示了三个与胡萝卜素含量相关的qtl。

普通qtl和群体特异性qtl

数字2.A显示LG4中的主要基因组区域，影响营养参数，即高度增量，叶柄横截面和血管长度在群体中。对于高度增量和叶柄截面的QTL峰的最接近标记相同，SNPM00563，均为2.6-1和共识图。Genstat揭示了与rachis长度相关的QTL峰值在相同的区域中检测到共识映射，远离QTL峰值高度增量和叶柄截面的QTL峰值。有趣的是，C18：2含量的QTL，其中最丰富的不饱和脂肪酸之一oleifera.以及种间杂交种，在这三张地图上都是在同一个区域。与株高增量、叶柄截面、C18:2含量和轴长qtl相对应的SNP标记也物理定位在基因组构建上，全长约3600 kb(图2)。2.b） 。这证实了影响这些性状的QTL非常接近，表明一个主要的基因组区域同时影响紧密度和油不饱和度。

LG4除叶柄横截面的群体特异性QTL外，还有其他群体特异性QTL(见附加文件)6.)例如，在群体2.6–1的LG8中，一个重要的轴长QTL也在一致性图谱中检测到。同样，在LG7和FAC（C18:1和C18:2含量）中也存在群体特异性的高度增量QTL，反映了两个群体的多样性。与胡萝卜素含量相关的QTL也针对群体2-6-5（并在一致性图谱中检测到），最有可能是因为群体2-6-5（37.1%）的性状变异高于群体2-6-1（31.2%）（表1）1.)．

该图谱可用于检测个体群体中未检测到的qtl。例如LG1上C18:2内容的QTL(在表中的MapQTL分析中确认为次要QTL)6.)，大约九点 离C16:0含量和碘值的qtl为cM。有趣的是，一致性图谱在保持LG4和LG8中轴长的群体特异性QTL的同时，揭示了LG11中未在个体群体中检测到的一个新的轴长QTL。通过MapQTL分析，LG11中的QTL也被确认为次要的（表1）6.)．在单个群体的遗传图谱中也发现了QTL，但在共识图谱中未发现QTL。这是2.6-5居群LG13中与轴长相关的QTL6.），但它在共识地图中没有可重复。

通过间隔映射检测QTLS（IM）

利用MapQTL进行区间作图，验证所鉴定的qtl。分析仅在综合地图上，结果见表6.和附加文件7.．一般来说，所有早期检测到的qtl(只有一个例外)也都对特定性状有影响，但附加的优势是它们可分为主要(全基因组显著)和次要(染色体显著)qtl。LG4和LG7的株高增量和LG4和LG8的叶柄截面的qtl数量最多。与轴长相关的基因组区域在LG8中也是主要的。而在LG4和LG11中观察到的轴长qtl较少。对FAC而言，与c18:1含量(LG4和LG8)、C18:2含量(LG4和LG15)、C16:0含量(LG1和LG15)以及与胡萝卜素含量(LG3、LG7和LG10)相关的qtl也占主导地位。而与LG1中C18:2含量相关的QTL数量较少，可能是调控该性状的区域。与LG12中C18:1含量相关的QTL在MapQTL分析中不能重复，因此不认为是与该性状相关的位点。值得注意的是，在共识图谱中发现的qtl (C18:2含量(LG1)和轴长(LG11))数量很少，而不是单个qtl。这清楚地表明，在整合图谱中，对次要qtl的检测能力显著增强。

表中还显示了针对小群体规模进行调整的总表型变异解释（PVE）6.．营养参数的主要qtl(叶柄横截面、高度增量和轴长)一般为中效至高效，PVE为23-70%。结果表明，高增长量占60%(2个主效QTL)，轴长占23%(1个主效QTL)，叶柄横截面占70%(3个主效QTL)。胡萝卜素含量的3个主要qtl组合效应也较高，PVE达85%。与FAC相关的主要qtl的pve值为中等至高(29-89%)。C16:0含量的单主效QTL累积效应为29%，C18:1和C18:2含量的2个主效QTL累积效应为~ 60%。两个主要qtl对碘值的影响最大，累计达到89%。

评估与FAC，紧凑性和胡萝卜素含量相关的标记基因型

检查最接近标记的基因型对特征的QTL峰进行，以确定其等位基因遗传和对特征的影响（表6.和无花果。3.). 紧凑性性状——叶柄横截面和高度增量——具有相同的标记SNPM00563，在LG4中与它们相连。杂合子等位基因由父本（ABC）贡献_1.平均而言，结果是叶柄横截面更大，高度增加更大（图。3.)．高增第二主效QTL (LG7)的多态等位基因也由父本贡献，但这导致了高的降低。与叶柄截面第二主效QTL(也是LG4)相关的标记SNPM02535在双亲中均具有多态性，而与唯一主效QTL (LG8)相关的标记SNPM03772则是遗传自种间父本，因此其轴长较低。

有趣的是，与FAC相关的主要qtl的3个多态等位基因也由父本贡献，而3个标记在双亲中都有信息，1个多态等位基因(LG4中的C18:2含量)由母本贡献E. Guineensis.父母亲与LG1（SNPM00796）中C16:0含量和LG4（SNPM02507）中C18:1含量的主要QTL峰值相关的标记在父本中是杂合的，它们平均导致较高的C18:1和较低的C16:0含量。与LG15中碘值QTL相关的标记在父本中也具有多态性，从而导致较高的碘值。与LG4中一个单独区域的C18:2含量相关的标记（SNPM00249）在女性中具有信息性E. Guineensis.父母，导致较低的C18：2内容。链接到LG中的胡萝卜素含量的标记是从女性父母遗传（E.guineensis) (LG7和10)或双亲杂合子(LG3)。

QTL区间内的候选基因

使用现有的油棕榈基因组组件鉴定常离在QTL间隔内的候选基因[28]. 基因组构建的Blast结果在QTL置信区间内确定了21个与脂肪酸合成和营养参数相关的候选基因。这个ERECTA基因[Genbank：XM_010910431]在LG4上与叶柄横截面连接的QTL间隔中发现。此外，LG7中高度增量的QTL区域还揭示了与蟾蜍素转运蛋白高相似的有趣基因大[Genbank：XM_010943964]油棕。同样，我们识别出来BAM1[Genbank：XM_010914345]，在LG11上与QTL区域中的标记相同地定位标记。对于FAC，拟南芥中的两种3-酮酰基-CoA合成酶基因，CUT1[Genbank：XM_010917870]和KCS11[GenBank: XM_010916640]位于碘值和C18:2 qtl的两侧。所有21个基因的详细信息在附加文件中提供8.．然而，与胡萝卜素含量相关的基因组区域没有显著的候选基因。

世界范围内的油棕种间杂交育种的目标是在不牺牲产量的情况下，开发具有较高不饱和油的紧凑型棕榈。每单位土地面积种植更多的棕榈树可以获得更高的产量[29］．通过将标记物连接到所需的特征和积累它们的良好等位基因，可以改善育种效率。这是一种比直接瞄准通常在多种基因对照和环境受到强烈影响的屈服参数的方法，使其具有较难的森林，可以通过目前的技术进行导航[30.］．

正如预期的那样，所检查的所有特征都有价值E. Oleifera.和E. Guineensis.，与其他研究中的观察结果相似[16,31］．这增加了对观察到的表型的信心。测量所有特征的广泛分布表明BC_2.群体是油棕QTL定位、选择和改良的理想群体。两个种群的轴长和高度增量均显著低于商品DxP[27，显示出它们在发展小巧手掌方面的潜力。

特征之间的相关性是繁殖的重要信息。不同FAC参数之间的相关性证实了来自其他研究的那些[14,16,20.]，并表明，正如预期的那样，油不饱和度（IV）的任何增加都将降低饱和脂肪酸，即C16:0和C18:0含量。两种最丰富的不饱和脂肪酸C18:1和C18:2含量之间的反比关系进一步表明，C18:1含量的任何增加都可能溢出到C18:2含量。同样，叶柄横截面与轴长和高度增量的正相关表明，减小叶柄横截面将使手掌更短、更紧凑。这符合较大叶柄横截面支撑较大/较长轴的假设。有趣的是，正如之前的一项研究所观察到的[32]，营养测量与FAC成分之间一般无相关性。但叶柄横截面与C18:2含量呈显著正相关，叶柄横截面与碘值呈显著正相关。C18:2含量对碘值影响较大，对种间杂交种的碘值影响较大。蒙托亚等人[32]未观察到碘值和C18:2含量与身高之间存在任何相关性E. Guineensis.， 虽然 [15]在所选中碘值和百分比纸浆（产量参数）之间的正相关性E. Guineensis.家庭。有趣的是，在贾托法，[33]发现C18:2含量与种子重量呈正相关。本研究的结果一般表明，油棕种间杂种的紧实度育种不会影响大部分脂肪酸含量，尽管C18:2含量与一些紧实度参数之间的关系需要进一步研究。有趣的是，C18:2与其他脂肪酸的不同之处在于，它组装在内质网中，而其余的（C16:0、C18:0和C18:1）组装在质体中[34］．

在单个育种试验中，棕榈树的数量几乎总是比其他作物的要少，这是棕榈树大小的交换条件。数量少可能导致一些qtl被遗漏，只让那些影响最显著的qtl被检测到。Vales等人[35]发现检测到的qtl数量随群体大小而增加。其他因素，如表型测量精度和标记密度，也有助于QTL的检测和定位[36］．为了克服群体小的限制，将两个BC个体进行整合，提高了图谱分辨率，从而提高了QTL的检测能力_2.遗传图谱。这一战略是由[16]提高油棕种间杂交种qtl的检测，建立在[15]E. Guineensis.．共有149个SSR和1814个SNP标记（1963年），达到预期的隔离比率，并且在3厘米以下的近邻应力值下，在共识图中产生16磅，与油棕中的16颗染色体对一致[37］．基因组长度(1793 cM)与[14,17]为1815-1867厘米E. Guineensis.．LGs的平均长度为112厘米，在大多数农业作物的范围内[38］．更重要的是，在个体和共识图中普遍存在高度共线性的共同标记(附加文件)5.)．由于计算独立遗传图谱的不同，标记顺序可能会出现一些小的差异[39］．综合共识图的基因组覆盖范围比独立地图的基因组覆盖范围大得多在映射的标记数量方面。在共识图中观察到的平均间隙，0.91厘米，比先前报道的油棕种间杂交物的平均间隙比1.2-7.2cm的杂交14,16,17]. 这是意料之中的，因为多亲的使用增加了在特定基因组区域识别多态性标记的机会，这反过来又增加了发现标记-性状关联的有效性。标记之间的最大间距不超过20 cM进一步表明标记在16个连锁群中分布良好。palm T128的自交产生了本研究中使用的两个雌性亲本中的一个（图。4.)也可能不会导致大的纯合块。这是因为油棕是一种异交物种，其基因组中有很高的杂合性，特别是像T128这样的棕榈，它来自尼日利亚的野生物种[40］．

为了确保与性状相关的基因组区域的稳健性，我们进行了两个独立的QTL分析(Genstat和MapQTL)，只有这两个QTL检测到的QTL被认为是显著的。一般情况下，两种方法检测到的qtl大部分都是主效和次级qtl。在营养性状中，与叶柄横截面和高度增量相关的qtl均位于两个群体的独立遗传图谱和共识遗传图谱LG4上的同一基因组区域，可能是影响紧密度的一个主要而稳定的位点。与C18:2含量相关的QTL主峰与叶柄截面和叶柄高度增加的QTL非常接近(约1 cm)。不同性状qtl的共同定位并不令人惊讶，特别是如果这些性状是相关的，并表明包含多个影响多个性状的基因的基因组区域具有多效性[41]. 群体特异性QTL也被鉴定，但只有通过两种检测方法在一致性图谱中可重复的QTL被认为是显著的。一个恰当的例子是叶柄横截面和轴长的QTL，它们在群体2.6–1的LG8和一致性图谱中非常接近。同样，在群体2.6–1的LG4和一致性图谱中也发现了一个关于轴长的次要QTL，与两个群体中高度和叶柄横截面的QTL非常接近。这进一步证明了LG4中的QTL位于影响所有这三个性状紧凑性的主要区域。QTL区间中的标记有助于识别所需特征的有利等位基因。群体特异性QTL最有可能来自母本，在2.6–1中，它是一个高级育种系（Serdangpisifera)还有一份来自尼日利亚的种质(Tenera.Palm，T128）。2.6-5中的女性父母是T128的自我。雌性父母的遗传背景的轻微差异可能导致两种种群的三个性状的表型变异，这导致了QTL的一些差异来自两个人群。这种解释也可能用于其他群体特异性QTL的可变性，例如Carotene含量和FAC（C18：1，C18：2）。尽管如此，人口特定的QTL仍可用于积累涉及人群的交叉的油不饱和度和紧凑性的良好等位基因。同样，据报道，普通父母联系的两个大豆系列的豆荚裂缝的特定QTL [42］．这种特异性QTL在双亲本群体的QTL分析中普遍存在[43］．这表明，在不同群体中一致检测到的qtl，如叶柄横截面、高度增量、C18:2含量和碘值等，可用于标记辅助育种。

标记SNPM00563与LG4中的两个性状（叶柄横截面和高度增量）显著相关。从桌子上6.和无花果。3.结果表明，其遗传自雄性种间亲本，多态等位基因的叶柄截面较大。这是预期的oleifera.有较大的复叶和叶柄。由于父本在高度增量方面也具有变异性，该标记还指向导致高度增量增加的基因组区域。此外，由于这两个性状正相关，可以预期影响叶柄横截面的基因组区域也会影响高度增量。因此，该标记可以潜在地识别个体（在这种情况下，那些不携带杂合等位基因的个体）以优化杂交。有趣的是，与LG7（SNPM00010）中高度增加的第二个主要QTL相关的标记也遗传自父本，但多态性等位基因平均导致较低的高度。由于混合动力车的高度较低（由于oleifera.)，该标记可用于积累有利的增高基因。

迄今为止，还没有对种间杂种营养性状进行QTL分析。本研究中检测到的QTL与之前描述的QTL进行了比较[15为了隔离E. Guineensis.人口。我们检测到的大多数qtl位于不同的染色体上，与[15]，但LG11上的轴长除外。这表明，不同的基因组区域会影响细胞的致密性E. Guineensis.种间杂种[18]. 报道了两个与小麦轴长和叶柄横截面相关的qtlE. Guineensis.. 然而，由于与性状相关的限制性片段长度多态性（RFLP）标记序列尚未公布，因此无法对连锁群之间的相似性进行比较。更具体地说，在高度增加方面，最近的报告揭示了影响高度增加的QTL和候选基因E. Guineensis.[10,11］．然而，与该研究中的高度增量相关的基因组区域与这两个报告不同。我们的结果与早期的研究一致，比较了两种油掌中FAC的遗传建筑，其中除了一些常见的QTL基因座，影响FAC的主要QTL区域没有重叠，并且是特定的物种[32]. 这表明两个物种的紧凑性和FAC性状受不同基因组区域的影响。

本研究在四个LGs中检测到八个显著QTL（七个主位，一个副位），以及C16:0、C18:1和C18:2含量。与以前关于种间杂种的报告相比，发现的数量更少[16,20.]分别为19和12。美国的五个已识别的QTLS与之前的报告中的五个相似。LG15上的碘值QTL同意[16]. LG1上碘值和C16:0含量的主效QTL与对照重叠[20.]这显示了它们在育种上的潜力，至少在遗传背景上是如此。我们检测到的QTL与先前报道的一致性证明了本研究中FAC表型数据的质量。检测到与C16:0含量、最丰富的饱和脂肪酸和碘值相关的强QTL，与以前的研究类似[16,20.[进一步支持同一基因组区域对不饱和度（IV）和饱和度（C16：0含量）的主要影响棕榈油。

与FAC相关的七个主要QTL中的三种是由男性混合父母的标记提供信息。由于需要更高的不饱和度oleifera.有趣的是，来自杂交父本的亲本QTL标记等位基因（具有oleifera.SNPM02507 (LG4)和SNPM03285 (LG15)的平均预测C18:1含量和碘值较高。标记SNPM00796 (LG1)的第三个QTL峰也遗传自父本，预测C16:0含量较低(图4)。3.). 一般来说，水的不饱和度越高E. Oleifera.石油的另一个原因是其C18:2含量降低，几乎是美国的两倍E. Guineensis.[38)油。有趣的是，在LG4中，C18:2含量的主要QTL位于距C18:1含量的QTL约165 cM处，表明它们是单独的QTL。LG4中与C18:2含量的QTL峰最接近的标记(SNPM00249)是由雌性贡献的E. Guineensis.并且导致较低的C18:2含量。因为女性亲本只涉及E. Guineensis.，这是相当明显的，这种特殊的QTL负责苯上的母性变化E. Guineensis.棕榈树使用（表型变异）。QTL的定向效果也与所观察到的显性效果一致E. Guineensis.C18:2含量的等位基因[32］．因此，富集杂交父母等位基因与C18：1含量和碘值相关的标记，以及C18：2含量的替代等位基因，将为棕榈树提供更高的油不饱和度。

有趣的是，与FAC相关的3个主要qtl的标记在雌性(E. Guineensis.)杂交父本。这些QTL与不饱和脂肪酸（C18:1和C18:2）和碘值（表1）特异性连锁6.和无花果。3.)．因此，这些标记不可能准确地确定后代中亲本等位基因的来源。然而，作为双亲系(雌性E. Guineensis.和杂交父本)遗传了来自尼日利亚棕榈T128的等位基因E. Guineensis.饱和油较少（因为C18:1含量较高）[40，就有可能E. Guineensis.促进了FAC的可变性。因此，这些QTL也可能考虑帧内E. Guineensis.变化。

本研究还检测了胡萝卜素含量的QTL。由于这项工作以前从未进行过，因此无法与其他研究进行比较。较高的胡萝卜素是可取的，因为它的维生素A和抗氧化活性增强了棕榈油的营养属性[44］．目前棕榈油的胡萝卜素含量为500 - 700ppm，而油菜籽油的胡萝卜素含量可高达3000ppm [45］．公元前个人_2.棕榈的胡萝卜素含量高达2600 ppm（表1）1.)．在3个qtl中，2个来自母本(LG7和10)，第3个来自双亲(LG3)杂合子。来自母本的标记(SNPM03921, LG10)和胡萝卜素含量(SNPM03960, LG7)均预测了胡萝卜素含量的增加(SNPM03921, LG10)和降低(SNPM03960, LG7)，反映了胡萝卜素含量的差异性E几内亚人油这些标记有助于在未来的育种中选择有利的等位基因，以获得更高的胡萝卜素含量，此外还有紧凑性和更理想的FAC。种间杂种中的胡萝卜素含量似乎也受到独立的遗传调控，因为普遍缺乏与紧凑性性状和FAC的相关性。因此，育种家可以选择更高的胡萝卜素含量和不饱和度，而不会影响紧凑性。

如[的QTL）纠正了QTLS解释的表型变化，如[32]. 校正后，与单个脂肪酸相关的主要QTL解释的表型变异为30–60%，与[32]世卫组织还调整了其有限的人口规模。最高的PVE是碘值（89%），高于其他研究[16,32]，但符合[16发现与碘值相关的qtl在所评估的性状中PVE最高。与个体脂肪酸和碘值相关的qtl的pve通常为中到高，这也与BC中报道的这些性状的高广义遗传力相一致_1.C16:0、C18:1和C18:2含量范围为80% ~ 90% (C16:0含量和碘值)[32]. 胡萝卜素含量的高PVE（85%）与马铃薯相似，其中QTL的PVE为71%[46］．这也与胡萝卜素含量的高广义遗传率(78%)相一致E. Guineensis.油 [47］．由于两种油棕中几个性状的遗传力相似，因此很有可能两种油棕中胡萝卜素含量的遗传力E. Oleifera.而且混合油的价格也很高。

虽然广泛的感应性可以根据评估的繁殖材料和环境而变化，但是在两种油棕中的单个脂肪酸和碘值始终报告高值[48,49]. 同样，与玉米中FAC相关的标记的PVE高达83%[50]到目前为止的累积证据清楚地表明，油棕的FAC性状比产量性状处于更简单的遗传控制之下，且多基因性更少。同样，两个种间杂种的紧密度性状（叶柄横截面、高度增量和轴长）的广义遗传率也高达30–80%[51] 和E. Guineensis.[52]棕榈油。因此，紧凑性性状也可能受到比复杂产量性状更少的基因的影响。基本上，有明确的证据支持我们的观察，即几个具有较大影响的位点控制油棕的FAC、紧实度和胡萝卜素含量。由于自然选择倾向于在适应过程中固定具有重大影响的等位基因，因此估计所评估的性状将有助于油棕的繁殖成功[53,54］．

本研究QTL(油质和致密性)的中、高遗传力和pve证明了其对QTL分析的吸引力，以及对常规育种和分子育种的适用性。然而，在大多数研究中，PVE往往被高估，在任何育种计划中都可能是错误的[55］．事实上,(56]警告说，即使对小群体进行了校正，小群体可能会高估或低估PVE高达19%方法），因为仍然存在Beavis的效果，这仍然不受调整[16,57］．因此，必须在期待繁殖中的收益时行使谨慎。

我们的小群体也解释了为什么只检测到具有中高效应的QTL。此外，正如[56当群体小于194个时，假阴性(即未检测到qtl)的几率就会增加，而且检测到的qtl可能比实际位置高出20厘米器官(cM)。另一点需要注意的是，假阳性在较小的群体中增加，尽管它们更可能被检测为次要qtl，仅在染色体范围内显著[56］．因此，检测到的次要qtl数量必须谨慎对待，直到在较大的群体或其他群体中验证。在LG1中检测到的C18:2含量的次要QTL与与C16:0含量和碘值相关的主要QTL之间的距离小于10cm，且与其他研究中与FAC相关的基因组区域几乎相同[17]，所以可能是一个真正的QTL。由于本研究证明了两个家庭用于标记性状分析，因此可以轻松扩展到更多BC的集成_2.家庭进一步增加人口规模，以便更好地检测QTL和其职位。更重要的是，如[58]，增加棕榈树数量会增加显著qtl的检测，特别是pve小于5%的效应较小的qtl，本研究未发现这些qtl。

油棕基因组知识[28]，使得整合图中的QTL区间可以定位在EG5物理图上，以识别潜在的影响感兴趣性状的候选基因。即使基因连锁图谱中10厘米的区域也可能包含数百个基因[28,59]，本研究仅选取与已知影响脂肪酸合成的基因或文献中与营养发育相关的基因高度相似的基因(21个)。

生长素运输蛋白，大，是生长素外排和极性运输(PAT)所必需的，可影响生长素介导的发育反应，如细胞伸长、顶端优势、侧根产生、花序结构、一般生长发育[60］．一般来说,大通过养蛋白作用控制花梗和干细节的伸长，这支持其在油棕中调节高度的作用。此外，大还在拟南芥中对其对植物激素的反应进行拟南芥，例如毒素，细胞素，乙烯和赤霉酸（Ga），特别是在光介导的刺激期间，例如阴影避免和金黄酸层[61,62］．BAM1，编码一种富含亮氨酸重复受体样丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，已知调节细胞分裂和分化，如叶片形状、大小和对称的形成[63，提示其可能对轴长有影响。ERECTA与LG4上的叶柄横截面有关，调节空中架构（包括花序），例如，拍摄顶端营商起始器官形状，节间和花梗的伸长，伸缩性极性和气孔图案化，可能是通过调整细胞分裂和扩展[64这就解释了它是如何控制油棕叶柄大小的。

在FAC中KCS11LG1基因与碘值和C18:2含量的qtl相关。它参与饱和和单不饱和酰基链的脂肪酸生物合成，C16 - C20 [65］．因此，有趣的是，该基因位于油棕饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的QTL区间。与胡萝卜素含量相关的QTL区间对应的基因组区域不包含任何与类胡萝卜素途径相关的候选基因，这在植物中是很好的特征[66]. 研究人员也作了类似的观察[46,67，与胡萝卜素含量相关的QTL区间中不包含任何已知的类胡萝卜素基因，说明植物类胡萝卜素生物合成调控机制的复杂性。

虽然QTL区间的候选基因很有趣，但值得注意的是，它们在控制油棕致密性和FAC方面的参与和影响仍是推测性的。还需进一步研究其调控性状的功能。

本研究建立了一份基于SNP和ssr的两种油棕属植物的密集整合共识遗传图谱_2.种群中，标记的顺序与独立地图上的顺序基本一致。这为今后的遗传定位、QTL定位和分子育种应用提供了重要的资源，特别是在油棕种间杂交中。该图谱中的1814个SNPs和149个SSRs易于转移，便于其他研究组使用，表明它们在油棕遗传研究中的潜力。在LG4中发现了影响紧密度的主要基因组区域，在LG7和LG8中发现了与紧密度性状相关的其他qtl。这是首次报道的油棕杂种营养参数的qtl，有助于更好地理解不同棕榈性状的遗传控制。多种群分析是提高qtl检测统计能力的有效途径。发现FAC的主要QTL区域，与之前报道的相似，并发现新的FAC QTL，证明了多群体方法的有效性。诚然，由于研究群体较小，只发现了中/高效应的qtl。但所研究的性状均具有较高的遗传力，结合qtl获得的中/高pve，表明这些性状受较强的遗传影响，可通过育种进行改良。在种间杂交父本中鉴定与紧致度和FAC相关的有利等位基因，最有可能来自于oleifera.'血液'是选择性血气的重要一步oleifera.基因进入E. Guineensis.．含QTL的连杆基团与油棕基因组构建成功对齐，遗传和物理地图中标记的位置之间的高共同性提供了对共识图的质量的进一步信心。随后以QTL间隔识别有趣的基因，用于紧凑性特征和FAC，他们将是通过基因表达分析的未来研究和验证的良好候选者。QTL标记和候选基因在高度增量，轴长度和叶柄横截面的QTL间隔中，可以促进紧凑型手掌的育种，至少通过使用本研究中所采用的遗传背景。这可以延长棕榈树的经济寿命，并允许较高的种植密度增加每个区域的产量。这可能是有限土地的答案可用于进一步扩张。

此外，较低的高度，较短的轴和较小的叶柄横截面是优选的，因为可以将更多的营养素引入FFB生产而不是植物生长[27]. 事实上，密度为180/公顷的紧凑棕榈树正在被吹捧[68使产量可能增加20%。此外，降低饱和脂肪酸和增加不饱和脂肪酸将为油棕在液态油料领域与大豆、油菜籽和向日葵等其他油料作物更有效地竞争开辟前景[69］．已经努力通过传统育种改变棕榈油的FAC [70]基因工程[71，但这些方法在很大程度上仍处于起步阶段。鉴定与FAC相关的qtl及其候选基因，可用于筛选或遗传操作。如果在不饱和油含量较高的紧凑棕榈树中加入更高水平的胡萝卜素，将创造出新一代的油棕种植材料，棕榈树的价值将更加显著地提高。

绘制种群图

学习的两个映射系列是，BC_2.、2.6-1和2.6-5，分别为74和80手掌。他们在2000年种植于马来西亚的联合种植园(United plantation)，采用随机块设计(16棕榈树/地块)进行试验(一个地点)。种群2.6-1是一个杂交种群E. Guineensis.女性父母（代码1084 / TP51​​ / 22.32）（Palm T128，尼日利亚种质X A Serdangpisifera公元前)安达_1.棕榈(代码335/5.2-5/23.96)。种群2.6-5’也是雌性之间的杂交E. Guineensis.（代码320 / TT113 / 22.32）（Palm T128的自我），具有相同的BC_1.棕榈(代码335/5.2-5/23.96)。BC_1.Palm本身是GXO F1混合动力车（代码983 / 2.4-43 / 15.90）和T128之间的交叉。GXO F1杂交工具是Lamé的三种交叉E. Guineensis.(代码907/TT10/3.22)和哥伦比亚E. Oleifera.（代码79/4.4–12/6.61）。它们的起源如图所示。4.. 地图族由联合种植园有限公司建立和维护，并经公司许可用于本研究。

营养测量和脂肪酸组成

在种植后8年内，在两种群体中的所有个体手掌上完成了一次性测量营养性状。确定时间顺序（或数量，弗隆1是最小的完全开放的叶片，叶片2，第二个最小的等）对于测量特征来是必不可少的 - 脊柱长度，叶柄横截面和高度增量。油棕的叶子是用螺旋产生的，更明显（和陡峭），具有八个寄生（行）。它可以在任何方向上运行，顺时针或逆时针运行，并用于识别FROND编号。第二个，不太明显（和浅）一个有五个帕拉特基，并以相反的方向跑。它不用于Freond采样，在这里无关。Parastichis又产生了一个新的融气。如果是，Parastichy A今天产生新的叶片（今天的叶片1），并且在时间里产生一秒钟（在所有其他帕拉西都轮流后），新的叶片将是当前的十字架和前一个叶子9,i.e., 1 + 8 = 9 [72］．

植物的营养特征是在叶17上测量的，叶17大致是植物冠层中中等的叶~ 35个复叶，因此代表了树冠的生理功能。通过识别复叶1，然后沿着其平行的两个缺口，即1，很容易识别复叶 + 8. + 8. = 17 [73,74］．为了方便，高度测量到福旺德41的底部——比福旺德17更低，更容易够到——因为手掌可以很高。它也更容易接近，因为它在出生的串的下面。叶子41很容易识别，只要顺着叶子17再向下三个凹槽，即17 + 8 + 8 + 8 = 41。用哪片叶子来测量高度真的无关紧要，因为它本身没什么意义。所寻求的数据是高度增量，由于棕榈树树干只在种植后2-3年才有生长，高度增量(HI)的确定如下:

• HI = T/T-2年的掌高，其中T为进行测量时的试验年龄。

来自两个人群的十三个手掌在营养测量之前死亡。使用MPOB试验方法测定Mesocarp油的FAC和胡萝卜素含量[75从一串成熟的果实中随机抽取20个果实进行分析。研究人员分析了来自两个种群的112棵棕榈树的油分含量和胡萝卜素含量，其他的已经死亡或没有结扎。FAC和胡萝卜素含量分析开始于棕榈树种植后12年(最佳产量)。约20%的手掌(2.6-1组16只，2.6-5组18只)进行了不止一束的分析以评估分析的重复性。在FAC和胡萝卜素含量的最终QTL分析中，省略了三棵棕榈树的数据，因为它们由于受到真菌的严重感染，产量严重下降(数据未显示)。灵芝，这可能影响了它们的油质。然而，它们的植物型测量是使用的，当他们可能尚未受到折磨时需要4年。

DNA提取，PCR程序和基因分型

矛叶（未开封的叶片，正是在成为叶片之前的叶片1）是从包括父母手掌的每只手掌收获，用于通过修饰的CTAB方法提取DNA提取[76］．使用[中描述的引物进行SSR分析。77,78]，以下PCR参数：在95℃下进行预热1分钟，在95℃下变性30秒，退火（温度取决于引物）30 s，并在72℃下延伸30秒。该程序运行35个循环，然后在72°C时最终延伸5分钟。SNP分析也如[77,78］．SNP和SSR数据根据[20.,77,78］．在群体2.6-1和2.6-5上进行总共515和715个SSR标记，分别为4451个SNP和额外的40个候选SNP，侧翼各种脂肪酸和油脂生物合成相关基因也使用Illumina Infinium测定和IPLEX进行基因分开分别。

连锁图的开发

因为这两个种群都不是真正的公元前_2.，[中提出的双伪测试交叉策略79用于分析隔离标记。首先使用JoinMap 4.1分别为每种群体分别构建遗传联系地图4.1 [80］．根据交叉传导符（CP）格式编码独立群体中的数据集。只有缺少数据缺失的标记才缺少数据，遵循孟德利亚比率（P ≤ 0.05）用于地图构建。对于每个种群，使用最大似然（MLM）方法同时构建两个亲本图谱和综合图谱[81］．默认参数（CP群体，1.0的最小LOD阈值，重组分数阈值为0.4，纹波值为1.0和5.0的跳跃阈值）将标记分配给各个连杆组。然后使用Haldane的映射功能将标记之间的重组频率转化为Centimorgan（CM）地图距离。在地图结构之后省略了显示最近邻居应力超过3厘米的标记，因为它们可以代表不太可能的基因型，例如在短遗传距离内具有双重重组的那些[17］．随后，通过延伸到多个群体，将2-6-1和2-6-5个遗传映射整合到单一的共识图中，通过延伸到多个群体，用于在单个人群中订购标记的方法[81］．使用GenStat 18中的多点最大似然法计算地图距离[82］．

QTL分析

QTL分析由Genstat第18版进行[82]阈值设置为LOD 3，并使用默认参数（交叉轮粉群和简单的间隔映射），其中有效数量的[83]. 利用mapqtl5对整合图谱进行了QTL分析[84]. 区间作图用于QTL检测，使用最多5个相邻标记和1个相邻标记 cM映射大小。对单个群体的分析假设有四个QTL等位基因（每个群体两个亲本）。两个母本qtl杂合子的相关标记(E. Guineensis.)和/或共同的父代(BC_1.三种杂种）被认为是两种人口的信息。必须在相同的基因组位置检测QTL，其由整合地图的相同标记和两个独立的群体表示，具有相同方向的遗传效果，被认为是相同的。与QTLS相连的标记只有一个女性杂合E. Guineensis.父母被认为是群体特异性的。

通过1000次排列试验确定QTL阈值(全基因组和染色体范围)。采用LOD-1标准方法确定QTL的置信区间，校正表型变异，如[32]，通过将解释的方差乘以：

修正是为了克服小群体中表型变异的高估[35,56］．

评估与QTLS链接的标记的表型值，并以QTL间隔搜索候选基因

使用SAS 9.3版，进行t检验和Duncan分析，以比较不同基因型的表型值。棕榈树按基因型分组，每个基因型的表型值取平均值。从油棕基因组构建（EG5）中提取与整合图谱上的QTL置信区间相对应的基因组区域[28]，并针对NCBI数据库搜索序列相似性(BLASTN和BLASTX)。候选序列与感兴趣的基因具有显著相似性(BLASTN e-value <1e-25，总序列长度一致90%)，以供进一步分析。所选基因推定的生物学功能来源于UniProt,一个可自由访问的蛋白质序列和功能信息数据库，以及文献。

本研究中生成或分析的所有数据均包含在本文[及其补充信息文件]中。附加文件中还提供了SNP和SSR标记的相关信息9和10分别地SNP信息也存放在欧洲变异档案馆（EVA）（项目：PRJEB39400分析：ERZ1466909）。本研究中开发的SSR序列已保存在GenBank中（如附加文件所示，登录号MT682145-MT682200）10)．SNP和SSR标记的序列信息也可在http://genomsawit.mpob.gov.my.（在下载部分）。

卑诗省_2.:

三交易学的回流二

前沿空中管制官:

脂肪酸组成

MPOB：

马来西亚棕榈油板

QTL:

定量特质基因座

卑诗省_1.:

种间回交一号

RL:

脊柱的长度

你好：

高度增加

四:

碘值

电脑:

叶柄横截面

C18：1：

油酸

C18：0：

硬脂酸

C18:2:

亚油酸

C16:0：

棕榈酸

LG：

连锁群

SNP:

单核苷酸多态性

苏维埃社会主义共和国:

简单序列重复

MAS:

分子标记辅助选择

LOD：

优势比对数

EG5:

油棕基因组构建

RFLP：

限制性片段长度多态性

拍：

生长素极性运输

GA：

赤霉素

VLCFAs:

Very-long-chain脂肪酸

FFB：

新鲜水果束

作者谨感谢MPOB总干事允许发表本文。BC_2.使用的油棕种群分布在霹雳州的联合种植园Berhad、Teluk Intan。这项工作的一部分是在荷兰瓦格宁根大学和研究中心的BioMeTIS进行的。作者还要感谢Andy Chang Kwong Choong对手稿进行编辑并提供了宝贵的意见。

本研究的资金，包括用于数据收集，分析和解释和稿件出版物，由马来西亚棕榈油板（MPOB）。

作者指出

1. Zulkifli Yaakub和Katialisa Kamaruddin对这项工作做出了同等贡献。

从属关系

1. 马来西亚棕榈油董事会(MPOB)， 6 Persiaran institutusi, Bandar Baru Bangi, 43000，卡江，雪兰莪，马来西亚

   雅库布·祖尔基夫利、卡塔莉莎·卡马鲁丁、拉金德·辛格、苏珊娜·穆斯塔法、马哈利尔·马朱尼、恩戈特·金汀、穆罕默德·丁·阿米鲁丁、洛伊·蒂·莱斯利、乌伊·莱斯利·郑莉、拉贾奈杜·努基亚和梅丽娜·阿卜杜拉

2. 马来西亚霹雳州泰勒克因坦市延达拉塔庄园联合种植园有限公司，邮编36009

   康莎斯特拉南

3. Wageningen大学和研究中心，P.O.盒子100，Wageningen，6700 AC，荷兰

   Johannes Jansen.

贡献

ZY、KS、RS和RN构思设计了实验。ZY, KK, TNC和JJ进行了实验并分析了数据。ZY和RS对数据进行了彻底的解释，并对手稿进行了知识内容的修改。MM、MDA、LETL、OLCL和MOA协调项目并指导研究。ZY, KK, RS和SM起草了手稿。所有作者都对结果进行了讨论，并对手稿进行了评论。作者阅读并批准了最终的手稿。

通讯作者

对应于Yaakub Zulkifli．

伦理批准和同意参与

本研究中的所有植物材料都与相关方的许可一起使用。使用的人群部分是种质材料的一部分，最初是通过磋商和批准来源的。

同意出版

不适用。

利益争夺

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。

出版商说明

Springer Nature在公布的地图和机构附属机构的管辖权主张方面保持中立。

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