甘藍(lán)型油菜黃籽核心種質(zhì)的建立和相關(guān)單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記的篩選.pdf

1、甘藍(lán)型油菜屬于十字花科蕓薹屬,是我國(guó)主要的油料作物和最重要的栽培類型。在相同的背景下,甘藍(lán)型黃籽油菜較黑籽具有種皮薄、色素低、蛋白質(zhì)含量高、含油量高、木質(zhì)素含量低等一系列優(yōu)點(diǎn),但由于自然界中不存在天然的甘藍(lán)型黃籽材料,人工創(chuàng)造選育的甘藍(lán)型黃籽材料存在遺傳背景狹窄的問(wèn)題。因此開展甘藍(lán)型黃籽油菜核心種質(zhì)構(gòu)建工作,有利于甘藍(lán)型黃籽油菜種質(zhì)資源的高效利用,有利于加快甘藍(lán)型黃籽油菜的育種進(jìn)程。
　　 研究學(xué)者對(duì)模式植物擬南芥種皮發(fā)育的解剖

2、結(jié)構(gòu)及色素生物合成的代謝途徑已進(jìn)行了深入研究,這對(duì)從分子水平上解釋油菜種皮顏色合成機(jī)理具有重要的指導(dǎo)意義。在擬南芥中,一些編碼類黃酮物質(zhì)生物合成的關(guān)鍵酶和蛋白質(zhì)基因的突變致使植物體內(nèi)類黃酮物質(zhì)的積累量或終產(chǎn)物的合成發(fā)生變化,從而引起了種皮顏色不同程度的變異。在植物學(xué)分類中,油菜與擬南芥同屬于十字花科,其基因組編碼的序列保守性達(dá)到86%,種皮色澤變化及色素生物合成的機(jī)理相似。擬南芥中類黃酮生物合成途徑相關(guān)基因的深入研究,對(duì)于甘藍(lán)型油菜黃籽

3、性狀的形成機(jī)理具有重要的指導(dǎo)意義。
　　 本研究利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)180份重慶市油菜工程技術(shù)研究中心提供的甘藍(lán)型黃籽油菜親本種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析,并結(jié)合聚類分析和材料性狀分析結(jié)果,構(gòu)建了甘藍(lán)型黃籽油菜的核心種質(zhì)。同時(shí),根據(jù)擬南芥中與透明種皮相關(guān)的基因的保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物,以黃黑籽甘藍(lán)型油菜為材料,對(duì)其進(jìn)行了PCR擴(kuò)增及克隆測(cè)序,期望能夠找到與種皮色澤相關(guān)的單核苷酸突變位點(diǎn)并轉(zhuǎn)化為功能標(biāo)記,用于分子標(biāo)記的輔助選擇育種。主要結(jié)

4、果如下:
　　 1.甘藍(lán)型油菜黃籽材料的遺傳多樣性分析
　　 本研究中60對(duì)SSR引物均能在180份材料的基因組DNA中產(chǎn)生明顯的擴(kuò)增差異譜帶,共檢測(cè)出308個(gè)等位基因的標(biāo)記位點(diǎn),每對(duì)SSR引物所產(chǎn)生的等位基因數(shù)為1-11個(gè),平均位點(diǎn)為5.1個(gè),其中多態(tài)性位點(diǎn)207個(gè),多態(tài)性比率為67.2%,平均每對(duì)引物獲得3.45個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),其多態(tài)性比率為20%-100%,平均為66.75%。對(duì)SSR.擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行UPGMA分析,結(jié)

5、果表明,180份甘藍(lán)型油菜黃籽材料的相似系數(shù)為0.56-1.00,在閾值為0.566時(shí),將180份材料分為3個(gè)類群,其中第三個(gè)類群僅包含1個(gè)親本材料,其它179份材料被劃分為兩個(gè)類群,其聚類結(jié)果與種質(zhì)來(lái)源具有一致性。
　　 2.180份甘藍(lán)型油菜黃籽材料核心種質(zhì)的構(gòu)建
　　 利用SSR標(biāo)記技術(shù)、聚類分析和種質(zhì)材料的重要性狀分析相結(jié)合的方法,篩選出遺傳背景相距較遠(yuǎn)、遺傳多樣性較豐富及種質(zhì)特性差異明顯的20份材料作為核心種質(zhì)

6、資源,所得到的核心種質(zhì)的比例為初始種質(zhì)的11.11%。將篩選出的20份核心種質(zhì)與原始種質(zhì)群體采用雙樣本t測(cè)驗(yàn)進(jìn)行比較,所選的核心種質(zhì)的性狀與原始種質(zhì)群體無(wú)顯著差異,初選的核心種質(zhì)能夠有效地代表參試群體的遺傳多樣性。
　　 3.與甘藍(lán)型油菜種皮色澤相關(guān)的單核苷酸突變位點(diǎn)的篩選
　　 本研究以黃黑籽甘藍(lán)型油菜為材料,對(duì)19個(gè)與透明種皮色澤相關(guān)的基因進(jìn)行了PCR擴(kuò)增及克隆測(cè)序,在甘藍(lán)型黃黑籽之間共有14個(gè)基因得到了相應(yīng)的拷貝序

7、列,這些基因在甘藍(lán)型油菜中均存在基因的多個(gè)拷貝序列和單核苷酸序列多態(tài)性位點(diǎn)差異,我們從BnTT3,BnTT6和BnTT18三個(gè)基因中篩選出了可能與黃黑籽性狀相關(guān)并存在唯一的限制性內(nèi)切酶位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)。但用限制性內(nèi)切酶ApalⅠ,SalⅠ,PvuⅡ,ClaⅠ對(duì)從黃黑籽的基因組中擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行了酶切檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明,在這些突變位點(diǎn)中切出的目的條帶數(shù)目與我們預(yù)測(cè)的條帶數(shù)存在差異,所以根據(jù)目前的結(jié)果還不能確定這些單核苷酸的突變是否是引