甘藍(lán)型油菜無花瓣性狀的遺傳分析和QTL精細(xì)定位.pdf

1、油菜是世界四大油料作物之一，在我國及世界范圍內(nèi)廣泛種植。在花期，油菜花瓣能夠吸收和反射近三分之二的光合有效輻射;花瓣自身生長發(fā)育也會消耗大量能量;花瓣還是菌核病等油菜病害傳播的重要媒介。油菜無花瓣性狀具有提高光能利用率、降低自身能量消耗和形態(tài)避病的作用，因此培育無花瓣油菜是提高油菜產(chǎn)量和增強(qiáng)抗病性的重要途徑。
　　本研究以甘藍(lán)型油菜（Brassica napus L.）無花瓣品系A(chǔ)PL01、正?；ò昶废礖olly作為親本配制雜交組

2、合，以單籽傳法構(gòu)建重組自交系(RIL)群體。重組自交系群體目前已發(fā)展到F2∶8代?；?年的花瓣度調(diào)查數(shù)據(jù)，對雜交組合APL01×Holly的P1、P2和RIL群體3個(gè)世代進(jìn)行數(shù)量性狀遺傳分離分析，對其遺傳參數(shù)進(jìn)行估計(jì);構(gòu)建以SNP標(biāo)記為主的甘藍(lán)型油菜高密度遺傳連鎖圖譜，并利用3年的花瓣度數(shù)據(jù)對無花瓣性狀進(jìn)行QTL精細(xì)定位;以無花瓣相關(guān)基因在RIL群體中表達(dá)水平作為數(shù)量性狀，利用傳統(tǒng)的數(shù)量性狀位點(diǎn)定位方法對其進(jìn)行eQTL定位分析。

3、>　　1.無花瓣性狀的遺傳分析
　　利用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳分離分析方法，對有、無花瓣油菜雜交組合APL01×Holly的P1、P2和RIL群體進(jìn)行遺傳分析。結(jié)果表明，甘藍(lán)型油菜無花瓣性狀最適遺傳模型為MX2-Additive-A，即兩對累加主基因+加性多基因混合模型。主基因加性效應(yīng)為-8.78，主基因上位性效應(yīng)為-21.03，多基因加性效應(yīng)為-27.08，3個(gè)效應(yīng)都是負(fù)值，說明3個(gè)效應(yīng)都使花瓣度降低;主基因遺傳率為

4、85.38％，顯著大于多基因遺傳率，可見無花瓣性狀的遺傳體系中，主基因的遺傳貢獻(xiàn)占主要部分。各種效應(yīng)值和遺傳率在年度間差異較小。
　　2.遺傳連鎖圖譜構(gòu)建
　　利用MSTMap軟件，構(gòu)建了一張包括3698個(gè)SNP標(biāo)記和65個(gè)SSR標(biāo)記的甘藍(lán)型油菜遺傳連鎖圖，圖譜總長5065.16cM，連鎖群平均長度136.90cM，標(biāo)記間平均圖距1.35cM。
　　3.無花瓣性狀的QTL精細(xì)定位
　　結(jié)合三年花瓣度數(shù)據(jù)，利用Wi

5、nQTLCartographer2.5軟件通過復(fù)合區(qū)間作圖法共檢測到10個(gè)油菜無花瓣QTL。2012年共檢測到3個(gè)QTL，qAPA9a、qAPC8a和qAPC8b，分別位于A9a、C8a和C8b三個(gè)連鎖群上，解釋花瓣度表型變異范圍是6.26％-42.08％;2013年共檢測到4個(gè)QTL，qAPA3b、qAPA9a-1、qAPA9a-2和qAPC8b，分別位于A3b、A9a和C8b三個(gè)連鎖群上，解釋花瓣度表型變異范圍是4.75％-10.6

6、2％;2014年共檢測到3個(gè)QTL，qAPA3a、qAPC8a和qAPC8b，分別位于A3a、C8a和C8b三個(gè)連鎖群上，解釋花瓣度表型變異范圍是5.31％-52.60％。
　　qAPC8a和qAPC8b分別在2年試驗(yàn)和3年的試驗(yàn)中都重復(fù)檢測到，其QTL位置和各項(xiàng)QTL效應(yīng)基本相同，貢獻(xiàn)率都在10％以上，可信度比較高。qAPA9a在2012年和2013年的試驗(yàn)中重復(fù)檢測到。qAPA3a、qAPA3b和APA9a-2這3個(gè)QTL只在

7、單獨(dú)的年份試驗(yàn)中檢測到。
　　本試驗(yàn)檢測到的10個(gè)QTLs，標(biāo)記區(qū)間變化幅度為0.48cM-2.67cM，兩個(gè)貢獻(xiàn)率大于10％的QTL，qAPC8a和qAPC8b，標(biāo)記區(qū)間分別為1.92cM和2.24cM，基本達(dá)到了精細(xì)定位要求的1-5cM置信區(qū)間。QTL與最近標(biāo)記的距離都小于1cM，除了qAPC8a，其余QTL與最近標(biāo)記的距離都小于0.1cM，qAPA3a與最近標(biāo)記的遺傳距離甚至僅為0.001 cM。
　　4.無花瓣基因的

8、eQTL定位
　　通過熒光定量PCR檢測無花瓣基因BnFLA在RIL群體中相對表達(dá)量，以其表達(dá)水平作為特殊的表型數(shù)據(jù)，經(jīng)QTL定位分析共檢測到3個(gè)BnFLA相關(guān)eQTL。eQTL都位于A2連鎖群上，解釋基因相對表達(dá)量變異范圍10.94％-25.60％。eqAPA2-1位于連鎖群的18.31cM處，貢獻(xiàn)率為13.08％; eqAPA2-2位于連鎖群的194.11cM處，貢獻(xiàn)率10.94％; eqAPA2-3連鎖群的202.51 cM