芥菜型油菜白花基因的定位及候選基因分析.pdf

1、油菜是重要的油料作物之一，具有很高的經(jīng)濟價值，是我國重要的食用植物油來源。其花色易于觀察，遺傳表現(xiàn)穩(wěn)定，受環(huán)境影響較小，是油菜重要的性狀之一，在油菜的生長及品種選育方面具有一定的影響。同時油菜種植面積大，花期較長，具有很高的觀賞價值，在開發(fā)旅游資源，增加農(nóng)民收入，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效上有巨大潛力。本課題對芥菜型油菜白花品系JG800-1開展了遺傳分析和基因定位研究，并開發(fā)出一系列與白花性狀連鎖的分子標(biāo)記，同時對芥菜型白花性狀候選基因進行了

2、分析，為克隆油菜花色控制基因，研究油菜花色變異機制，開展油菜花色育種提供了理論依據(jù)和實踐基礎(chǔ)。本研究主要結(jié)果如下:
　　1.遺傳分析及基因分離
　　遺傳分析表明芥菜型油菜白花性狀受到兩對隱性基因（Bjpc1、Bjpc2）控制，無細胞質(zhì)效應(yīng)。通過雜交與回交實驗，獲得9個在BC2世代性狀分離為1∶1的株系，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建近等基因系XG1和XG3加系，等位性分析顯示XG1和XG3不等位，因此分別被用來定位芥菜型油菜白花基因Bjp

3、c1和Bjpc2。
　　2.花瓣中類胡蘿卜素測定
　　對分離群體中黃白花花瓣類胡蘿卜素進行測定，其花瓣中主要類胡蘿卜素成分都是紫黃質(zhì)、9-cis-紫黃質(zhì)、cis-新黃質(zhì);花瓣中類胡蘿卜素以自由態(tài)和酯化混合態(tài)存在，在黃花花瓣中類胡蘿卜素的含量顯著高于白花花瓣含量，高效液相色譜分析顯示，芥菜型油菜黃花花瓣中存在大量類胡蘿卜素酯，而在白花花瓣中，幾乎檢測不到類胡蘿卜素酯的存在。
　　3.花瓣發(fā)育過程中質(zhì)體形態(tài)觀察
　　

4、在近等基因系中，觀察花瓣發(fā)育過程中質(zhì)體形態(tài)變化發(fā)現(xiàn)，相比黃花花瓣，白花花瓣在發(fā)育過程中，葉綠體向有色體的轉(zhuǎn)化受到阻礙，有色體中質(zhì)體小球含量較少，形態(tài)不健全，有色體發(fā)育不良。
　　4.BjPC1精細定位及候選基因鑒定
　　利用XG1株系BC3及BC4分離群體對BjPC1基因進行精細定位，將BjPC1基因定位在芥菜型油菜A02染色體的40kb物理區(qū)間內(nèi)，同時獲得2個與BjPC1共分離的分子標(biāo)記。并將共分離標(biāo)記SSR10位于的與擬

5、南芥中PES2（植基酯合成酶）同源的基因BjuA0008406作為候選基因。
　　5.BjPC2精細定位及候選基因分析
　　利用重測序結(jié)合混池(BSA)技術(shù)，將BjPC2基因初步定位在芥菜型油菜B04染色體2.45Mb候選區(qū)間內(nèi)，進一步開發(fā)分子標(biāo)記，獲得10個與BjPC2連鎖分子的標(biāo)記，2個與BjPC2呈現(xiàn)共分離。最終BjPC2基因被錨定在31kb物理區(qū)間內(nèi)。對區(qū)段內(nèi)候選基因進行表達分析，以及開花期花瓣轉(zhuǎn)錄組分析，顯示BjP