甘藍(lán)型油菜莖稈及種子中木質(zhì)纖維素含量的QTL定位.pdf

1、油菜是我國(guó)最為重要的油料作物之一，同時(shí)菜籽油是一種生產(chǎn)生物柴油的重要原料，此外，油菜莖稈也可作為木質(zhì)纖維素質(zhì)原材料用于生產(chǎn)燃料乙醇。但是，對(duì)于生物柴油的生產(chǎn)，菜籽油產(chǎn)量仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)；對(duì)于燃料乙醇的生產(chǎn)，木質(zhì)素的存在使得木質(zhì)纖維素質(zhì)原材料在轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖時(shí)的效率很低，成為阻礙燃料乙醇生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的一大障礙。木質(zhì)纖維素主要包括木質(zhì)素、纖維素及半纖維素，其在油菜莖稈及籽粒中的含量已被證實(shí)與菜籽油產(chǎn)量有關(guān)，且三組分的含量變化也被證實(shí)會(huì)影

2、響乙醇發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程的糖化效率。因此，了解植物體內(nèi)的木質(zhì)纖維素的生物合成機(jī)制有利于從分子水平上對(duì)農(nóng)作物莖稈和油菜種子進(jìn)行改良，從而為更高效的生產(chǎn)更多的清潔與可再生能源奠定基礎(chǔ)。木質(zhì)素、纖維素及半纖維素含量是數(shù)量性狀，對(duì)于其遺傳機(jī)制的探究可借助于QTL定位的方法，且高密度的遺傳連鎖圖譜是獲得更準(zhǔn)確的QTL的條件之一。本研究以一個(gè)包含348個(gè)甘藍(lán)型油菜的DH系為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)油菜莖稈和種子中的木質(zhì)纖維素的合成機(jī)制進(jìn)行探究，所得結(jié)果如下：

3、　　（1）通過(guò)開(kāi)發(fā)GBM、從已發(fā)表的文章及公共數(shù)據(jù)庫(kù)中收集SSR分子標(biāo)記及利用SNP分子標(biāo)記來(lái)增加初始遺傳連鎖圖譜的密度。最終獲得一個(gè)包含2914個(gè)分子標(biāo)記、覆蓋的基因組長(zhǎng)度為2306.25 cM的密度較高的新圖譜，其中相鄰兩個(gè)分子標(biāo)記的平均間距為0.79 cM。
　　（2）基于新構(gòu)建的密度較高的遺傳連鎖圖譜，對(duì)油菜莖稈及種子中的木質(zhì)素、纖維素及半纖維素含量分別進(jìn)行QTL定位，得到的QTL總數(shù)分別為51和76，解釋的表型變異率的范

4、圍為4.36％-20.03%及2.66-42.72%，其中包括主效QTL數(shù)分別為4和19。這127個(gè)QTL經(jīng)整合共得到109個(gè)consensus QTL，其中11個(gè)能在至少兩個(gè)環(huán)境中被重復(fù)檢測(cè)到?？刂撇煌誀畹腸onsensus QTL因置信區(qū)間的重疊，經(jīng)元分析共得到10個(gè)至少控制兩個(gè)性狀的unique QTL。
　　（3）對(duì)基于新圖譜檢測(cè)到的QTL與基于舊圖譜檢測(cè)的QTL進(jìn)行比較，總QTL的數(shù)量從60增加到127，QTL的平均置