基于轉(zhuǎn)錄組的甘藍型油菜硫苷含量關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、硫苷是一類主要存在于十字花科植物中的次級代謝產(chǎn)物，且同時含有硫和氮元素。硫苷由一個葡萄糖基團，一個磺化肟基團以及一個可變R基團組成?；赗亞基的不同，不同硫苷具有不同的功能，其中包括:生物毒性、調(diào)節(jié)生長素平衡和抗癌活性等。隨著人民生活水平的提高和育種工作的深入發(fā)展，人們對作物品質(zhì)改良提出了更高的要求，因此對十字花科作物油菜種子中硫苷進一步改良成為了重要的育種目標之一。本研究利用轉(zhuǎn)錄組學對甘藍型油菜種子和角果皮硫苷含量的動態(tài)變化以及種子中

2、硫苷各組分積累進行遺傳分析。通過轉(zhuǎn)錄組測序開發(fā)SNP和GEM兩種標記，用這兩種標記分別對硫苷進行關(guān)聯(lián)分析，探索油菜硫苷代謝以及轉(zhuǎn)運的遺傳機制，從而找到關(guān)聯(lián)位點和相關(guān)候選基因，用于分子輔助育種來改良油菜品質(zhì)。主要結(jié)果如下:
　　1.以甘藍型油菜自然群體AT1中花期相對一致的基因型(n=113)為材料，對授粉后15天(15DAP)、25DAP的幼嫩角果以及自然成熟種子中的硫苷總量進行檢測，發(fā)現(xiàn)硫苷主要分布在成熟種子以及授粉25天后的角

3、果皮中，而幼嫩的種子中的硫苷含量很少。相關(guān)性分析表明，成熟種子中硫苷積累量與角果皮中硫苷的含量存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。
　　2.以AT群體Ⅰ中所有基因型(n=283)為材料，在油菜種子中共檢測到13種硫苷，其中7種屬于脂肪族硫苷，4種屬于吲哚族硫苷，2種屬于芳香族硫苷。脂肪族硫苷(ALI)占總硫苷90％以上，而吲哚族硫苷(INDOL)與芳香族硫苷(AROM)分別占7％和2％左右。
　　3.與成熟種子顯著關(guān)聯(lián)的SNP標記形成5個

4、明顯的關(guān)聯(lián)峰，分別位于A2、A9、C2、C7和C9染色體上。同時，利用GEM標記進行關(guān)聯(lián)分析，分別檢測到127、16和24個與成熟種子、25DAP種子、25DAP角果皮硫苷含量顯著關(guān)聯(lián)的位點(-log10P＞603)，這些位點主要分布在A2、A8、A9、C2和C9染色體上并形成明顯的關(guān)聯(lián)峰。其中，成熟種子和25DAP角果皮在A9、C2和C9染色體上形成共同的關(guān)聯(lián)峰。在三個表型中檢測到295個功能基因，其中25個基因涉及硫苷代謝網(wǎng)路途徑，

5、直接參與硫苷的調(diào)控，其余基因雖然沒有直接參與硫苷代謝過程，但是它們大多屬于轉(zhuǎn)錄因子基因、刺激響應因子基因，涉及細胞過程或是具有催化活性。
　　4.以SNP為標記，在A02、A09、C02和C09染色體上檢測到4個與脂肪族硫苷顯著相關(guān)的峰，在A06、C09和C08染色體上檢測到三個與芳香族硫苷相關(guān)的峰，而對吲哚族硫苷的關(guān)聯(lián)分析中沒有發(fā)現(xiàn)任何關(guān)聯(lián)峰。對于硫苷鏈的延伸，檢測出4個與脂肪族硫苷關(guān)聯(lián)峰重合的關(guān)聯(lián)峰。在A03染色上檢測到一個與