甘藍型油菜全基因組SCAR標記開發(fā)及其應(yīng)用.pdf

1、油菜是我國主要種植的油料作物之一，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，育種家選育出很多優(yōu)良品種，但是目前還沒有一種簡單、準確的標準化檢測方法對油菜新品種進行鑒定和管理。相比傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)及生化鑒定方法，DNA指紋圖譜因其高效性和高的準確性在其它作物如玉米等上得到了廣泛的應(yīng)用。此外，在水稻，玉米、油菜等品種的遺傳改良過程中，雜種優(yōu)勢的充分利用被證明是非常高效的手段之一，深入理解雜種優(yōu)勢產(chǎn)生的機理將會進一步使育種目標的具體化和詳細化。在本研究中，所得主要

2、結(jié)果包括如下幾個方面：
　　 ⑴甘藍型油菜品種全基因組SCAR標記的開發(fā)及體系優(yōu)化。從白菜數(shù)據(jù)庫中共選取了96條CDS序列進行引物設(shè)計，包括開花基因50個、抗逆基因38個、激素反應(yīng)基因8個，共設(shè)計了149對引物。根據(jù)白菜引物篩選結(jié)果，進行Regular Blast挑選甘藍序列，選取基因序列43條，共設(shè)計了138對引物。合成的引物用于擴增8份核心甘藍型材料的DNA，經(jīng)過三次生物學(xué)重復(fù)驗證，最后獲得了67對擴增條帶清晰、結(jié)果穩(wěn)定的S

3、CAR標記。通過對PCR反應(yīng)條件的逐步優(yōu)化，建立了甘藍型油菜全基因組SCAR標記分析的最佳反應(yīng)體系。
　　 ⑵SCAR分子標記用于DNA指紋圖譜構(gòu)建的可行性和有效性分析。利用本研究中所篩選得到的67對SCAR標記，對參加2010-2011年度的區(qū)域比較試驗的172個品系分別進行了DNA指紋圖譜分析。根據(jù)擴增結(jié)果對材料進行聚類分析，結(jié)果顯示，用本實驗開發(fā)的SCAR標記能有效區(qū)分不同品種的材料。但是，2010-2011年國家冬油菜區(qū)

4、域試驗設(shè)計的同一品種不同編號的四組內(nèi)參對照材料(編號93和128;編號114和170;編號40和143;編號108和172)中的的兩組沒有完全聚在一起，因此，我們還探索了在SCAR-PCR反應(yīng)體系中加入陽性對照增加實驗結(jié)果可靠性研究。
　　 ⑶生物節(jié)律及種子大小基因的同源克隆與功能標記的開發(fā)。根據(jù)擬南芥中已報道的產(chǎn)量性狀相關(guān)基因，挑選了與擬南芥生物節(jié)律相關(guān)的基因14個，胚發(fā)育時期物質(zhì)積累的基因19個，共設(shè)計了63條同源克隆引物。

5、PCR擴增克隆了生物節(jié)律相關(guān)基因:GWD3，SEX4, PORB, POPA，PHS1等，胚發(fā)育時期物質(zhì)積累基因:BnWRI1，BnLEC1，BnCYp78A，BnUP2，BnNAPIN，BnBBM1，BnFAD1，BnWOX9, BnCP1，BnWOX2等。以4份不同甘藍型油菜品種的基因組DNA為模板進行目的序列的克隆。將所得PCR產(chǎn)物連接到T載體上進行克隆測序分析后，根據(jù)不同品種間所存在的差異位點信息成功開發(fā)了特異標記9對。但是，由

6、于這些基因在甘藍型油菜中的功能尚不清楚以及多倍體物種基因組結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因此本研究所開發(fā)的功能標記是否與產(chǎn)量性狀相關(guān)還需進一步驗證。
　　 ⑷DH(Double Haploid)群體的構(gòu)建及性狀初步分析。本實驗以兩個不同的油菜雜交F1為小孢子培養(yǎng)材料，分別得到340、145個胚再生株系。小孢子單倍體植株通過秋水仙素處理分別使55.29％和71.03％的株系成功加倍為雙單倍體。對再生的兩個DH群體的各個單株進行了初步的開花期調(diào)查和