甘藍(lán)型油菜外源滲入系株型相關(guān)性狀的遺傳分析.pdf

1、甘藍(lán)型油菜(Brassica napus L.,2n=38,AACC)是世界上重要的油料作物,為人類(lèi)提供了食用油、為動(dòng)物提供了蛋白飼料、也為工業(yè)發(fā)展提供了生物質(zhì)能。理想株型的甘藍(lán)型油菜品種可以提高植株對(duì)光能的利用、便于合理密植及適宜機(jī)械化收獲,是我國(guó)當(dāng)前油菜育種的重要目標(biāo)。開(kāi)展甘藍(lán)型油菜株型相關(guān)性狀的QTL定位及遺傳調(diào)控機(jī)制解析,可為分子定向育種奠定基礎(chǔ)。本研究利用甘藍(lán)型油菜和薺菜（Capsella bursa-pastoris）雜交產(chǎn)

2、生的分枝緊湊的異源滲入系為親本之一,構(gòu)建了DH群體和高密度的SNP遺傳連鎖圖,進(jìn)行了分枝角度的QTL定位及候選基因預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)控制株高、第一分枝高、莖稈直徑與開(kāi)花期的共定位QTL,主要結(jié)果如下:
　　1.DH群體與高密度遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建
　　以緊湊分枝的滲入系Y689和甘藍(lán)型油菜品種Westar為親本、利用小孢子培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建了包含208個(gè)株系的YW-DH群體,用60K SNP芯片進(jìn)行基因分型,構(gòu)建了一張包含3,073個(gè)SNP

3、標(biāo)記的高密度遺傳連鎖圖譜,總長(zhǎng)為2,242.14cM,平均標(biāo)記密度為0.73cM。將SNP標(biāo)記比對(duì)到甘藍(lán)型油菜參考基因組上,發(fā)現(xiàn)A02和C02染色體上存在易位現(xiàn)象,而在A06,A08,C01和C07染色體上存在明顯的染色體缺失,顯示滲入系在培育過(guò)程中可能發(fā)生了較大的基因組變異。
　　2.分枝角度性狀的QTL定位
　　2014-2016年將YW-DH群體在半冬性、冬性和春性的六個(gè)環(huán)境中種植并考察了分枝角度性狀,結(jié)合群體的基因型

4、數(shù)據(jù),在全基因組范圍內(nèi)共檢測(cè)到17個(gè)QTL,其中位于A03上的QTL(qBA.A03-2)能被重復(fù)檢測(cè)到,解釋10.21％-13.21％的表型變異;位于C03染色體上的兩個(gè)相鄰的QTL（qBA.C03-3和qBA.C03-4）也能被重復(fù)檢測(cè)到,分別解釋10.55％-21.73％和14.02％-17.21％的表型變異。與他人的結(jié)果對(duì)比表明,這三個(gè)都是新發(fā)現(xiàn)的主效QTL。候選基因預(yù)測(cè)生長(zhǎng)素早期響應(yīng)基因SAUR30(BnaC03g14890D

5、)和SA UR55(BnaC03g16420D)可能參與調(diào)控油菜分枝角度大小。
　　3.株高、第一分枝高、莖稈直徑和開(kāi)花期的主效QTL共定位
　　對(duì)YW-DH群體中株高、第一分枝高、莖稈直徑和開(kāi)花期多年多點(diǎn)的表型考察發(fā)現(xiàn),這四個(gè)性狀相互間存在顯著相關(guān)性。其中株高與第一分枝高、莖稈直徑和開(kāi)花期的相關(guān)系數(shù)分別為0.67、0.76和0.61;第一分枝高與莖稈直徑和開(kāi)花期的相關(guān)系數(shù)分別是0.53和0.68;莖稈直徑與開(kāi)花期的相關(guān)系數(shù)

6、是0.54。
　　對(duì)這四個(gè)性狀進(jìn)行QTL定位,檢測(cè)到調(diào)控株高的主效QTL有5個(gè),解釋平均表型變異10.81％-22.97％;調(diào)控第一分枝高的主效QTL有5個(gè),解釋平均表型變異9.69％-21.99％;調(diào)控莖稈直徑的主效QTL有5個(gè),解釋平均表型變異11.19％-16.58％;調(diào)控開(kāi)花期的主效QTL有4個(gè),解釋平均表型變異11.76％-30.89％。在這19個(gè)主效的QTL中,有11個(gè)是新發(fā)現(xiàn)的QTL,包括調(diào)控株高的3個(gè),調(diào)控第一分枝

7、高的3個(gè)和調(diào)控莖稈直徑的5個(gè);并且這19個(gè)主效QTL都分布在A02和A07染色體的末端,在A02上1.4-24.6cM和A07上104.0-122.2cM處形成兩個(gè)QTL簇。將這兩個(gè)QTL簇內(nèi)的QTL用元分析的方法進(jìn)行區(qū)分和整合,分別得到3個(gè)和4個(gè)控制兩個(gè)或以上性狀的共定位QTL。為探究這幾個(gè)性狀的遺傳基礎(chǔ)（調(diào)控基因是緊密連鎖或一因多效）,我們進(jìn)行了條件QTL分析。結(jié)果表明位于A02染色體上的QTL簇內(nèi)控制四個(gè)性狀的基因可能是一因多效;