新型甘藍(lán)型油菜雙單倍體作圖群體的構(gòu)建及其遺傳分析.pdf

1、甘藍(lán)型油菜是我國(guó)的重要油料作物，也在世界范圍內(nèi)廣泛種植，它是由白菜和甘藍(lán)雜交后形成的異源四倍體，其遺傳基礎(chǔ)較為狹窄。為了拓寬甘藍(lán)型油菜的遺傳基礎(chǔ)，本實(shí)驗(yàn)室將白菜型油菜的Ar基因組和埃塞俄比亞芥的Cc基因組大規(guī)模地導(dǎo)入甘藍(lán)型油菜中，形成了基因組組成接近為ArArCcCc的新型甘藍(lán)型油菜，已有的分子標(biāo)記分析表明，新型甘藍(lán)型油菜與常規(guī)甘藍(lán)型油菜有著顯著的遺傳差異，其基因組內(nèi)存在大量新的遺傳變異。但這些變異的詳細(xì)特征，其在基因組內(nèi)的位置和分布及

2、其對(duì)性狀改良有何影響，尚未可知。為了進(jìn)一步詳探外源導(dǎo)入和種間雜交給新型甘藍(lán)型油菜基因組帶來(lái)的新變異及其遺傳效應(yīng)，我們擬篩選優(yōu)良的新型甘藍(lán)型油菜純合株系，與測(cè)序的甘藍(lán)型油菜品種雜交，構(gòu)建作圖群體，獲得高密度的遺傳圖譜，定位新型甘藍(lán)型油菜內(nèi)不同外源基因組導(dǎo)入的遺傳變異，為后續(xù)深入分析甘藍(lán)型油菜的基因組結(jié)構(gòu)特征奠定基礎(chǔ)。
　　本研究從課題組創(chuàng)建的第三代新型甘藍(lán)型油菜(G3)基因庫(kù)中選擇110份純合株系，分別與測(cè)序品種中國(guó)半冬性油菜寧油7

3、號(hào)(Ningyou7)以及歐洲冬油菜Tapidor雜交。將這些親本及其所配置的F1先后種植于西寧和武漢，根據(jù)苗期性狀初步觀察生長(zhǎng)勢(shì)以及收獲后進(jìn)行產(chǎn)量評(píng)估，確定了最優(yōu)的3對(duì)由新型甘藍(lán)型油菜親本與Ningyou7、Tapidor雜交的F1。選取這6個(gè)雜種F1的花蕾進(jìn)行小孢子培育，并經(jīng)秋水仙堿加倍，獲得了6個(gè)群體共約3680個(gè)幼苗，收獲了約1165份花粉育性正常的植株種子。利用流式細(xì)胞儀對(duì)其中一個(gè)群體(NG3-1)小孢子幼苗的倍性進(jìn)行鑒定，最

4、后獲得該群體275個(gè)雙單倍體(DH)株系。對(duì)NG3-1DH群體及其雙親的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀進(jìn)行了初步考察。
　　利用Illumina Hiseq PE150測(cè)序平臺(tái)，對(duì)NG3-1DH群體的兩個(gè)親本進(jìn)行了50倍覆蓋深度的全基因組重測(cè)序，對(duì)275個(gè)DH系進(jìn)行了5倍覆蓋的全基因組重測(cè)序;兩個(gè)親本分別獲得了71Gb和102Gb的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，群體獲得了共2365Gb的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。以甘藍(lán)型油菜基因組Darmor-bzhv4.1為參考基因組進(jìn)行

5、SNP Calling，對(duì)所獲得的34萬(wàn)個(gè)原始標(biāo)記進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選質(zhì)控，共得到8422個(gè)標(biāo)記（每個(gè)代表性標(biāo)記包括若干個(gè)基因型一致的多態(tài)性標(biāo)記）。使用MSTMap和Joinmap4.0軟件對(duì)這8422個(gè)代表性標(biāo)記進(jìn)行分析并構(gòu)建遺傳圖譜，最終得到含有2727個(gè)位點(diǎn)、覆蓋長(zhǎng)度為2664.01cM并且含有17條連鎖群的高密度遺傳連鎖圖譜。其中A02、C02這兩條連鎖群并未構(gòu)建出，由于該群體親本之一為含有外源基因?qū)氤煞值男滦透仕{(lán)型油菜，其A02