高含油量甘藍型油菜遺傳圖譜的構建及油脂含量等性狀QTL定位與分析.pdf

1、油菜是世界上最重要的油料作物之一，隨著全球對菜籽油需求的快速增長以及對品質要求的提高，提高含油量及改良菜籽油品質成為當前育種的主要目標之一。解析含油量及相關性狀的遺傳基礎對培育高含油量和高品質的品種具有重要的意義。本研究利用含油量差異大于10％的兩個親本墾C-8和N53-2，構建了包含348個株系的DH群體（KNDH），以該群體為材料構建了包含403個標記的遺傳連鎖圖，并將群體進行了九個環(huán)境的田間實驗，考察了含油量、油酸、亞油酸、亞麻酸

2、、芥酸和飽和脂肪酸含量等性狀，在全基因組水平上對這些性狀進行了QTL（Quantitative Trait Loci）的定位與分析。另外，為了將KN群體脂肪酸組分的定位結果與其他群體進行比較，對TNDH群體進行了六個環(huán)境的實驗。主要研究結果如下：
　?。?）高含油量甘藍型油菜遺傳連鎖圖的構建及與擬南芥基因組的比較作圖。利用KN群體的兩個親本墾C-8和N53-2，對672對SRAP引物、1630對SSR等引物進行多態(tài)性的篩選。用篩選

3、出的70對SRAP引物及470對SSR等引物對KN群體進行基因型分析。利用Joinmap4.0軟件構建了一張包含403個標記的遺傳連鎖圖譜，該圖譜長度為1783.9 cM，包括275個SSR、117個SRAP、10個STS和1個IFLP標記。此外，以KN群體135個已知序列信息的SSR標記和7個STS標記作為錨定標記，與擬南芥基因組進行比較作圖，共定位了15個共線性區(qū)段和56個插入片段。
　?。?）KN和TN群體含油量及品質性狀的

4、QTL檢測及分析。KN群體在九個環(huán)境中共定位了六個性狀的254個QTL（identified QTL），單個性狀定位到了34個（芥酸）至68個（含油量）identified QTL。用軟件BioMereator2.1將同一性狀在不同環(huán)境中定位到的置信區(qū)間重疊的identified QTL進行整合，共得到96個一致性 QTL（consensus QTL），其中含油量、油酸、亞油酸、亞麻酸、芥酸和飽和脂肪酸的consensus QTL分別為

5、24、13、12、20、13和14個。TN群體在六個環(huán)境中共定位了10個性狀的282個identified QTL，單個性狀定位到了18個（花生酸）至37個（油酸）identified QTL。經過整合，共得到175個consensus QTL，其中油酸、亞油酸、亞麻酸、芥酸、飽和脂肪酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、二十碳烯酸、二十二碳烷酸的consensus QTL分別為14、21、29、13、15、20、14、16、18和15個。

6、>　　（3）整合圖譜的構建及KN群體含油量QTL與其他群體含油量QTL的比較。利用不同群體遺傳圖譜上共同的分子標記，以 KN圖譜為參照圖譜，利用元分析軟件BioMereator2.1的圖譜映射功能，將甘藍型油菜已發(fā)表的定位含油量的6個群體（7張遺傳圖譜）上的標記映射到KN圖譜，構建了一張包含1335個分子標記的高密度整合圖譜，覆蓋整個基因組的2395.2 cM，標記間的平均距離為1.8 cM。以該整合圖譜為基礎，將KNDH群體的含油量c

7、onsensus QTL與已經報道的含油量QTL進行比較分析，發(fā)現KNDH群體定位到的24個QTL中，有14個為新發(fā)現的QTL。
　　（4）Consensus QTL的整合及KN群體與TN群體品質性狀QTL的比較分析。利用元分析的方法，將兩個群體中定位到的控制不同性狀的consensus QTL進行整合。KN群體中有56個consensus QTL的置信區(qū)間相互重疊，整合得到18個唯一性QTL（unique QTL）；另外40個c

8、onsensus QTL未參與整合，總共獲得58個unique QTL。TN群體的175個consensus QTL中，有107個QTL的置信區(qū)間相互重疊，整合得到31個unique QTL；另外68個未參與整合，最后獲得99個unique QTL。將TN群體的unique QTL映射到KN群體，發(fā)現兩個群體有16對unique QTL共定位。
　?。?）KNDH群體含油量及品質性狀的上位性互作分析。利用軟件QTLNetwork2

9、.0和Genotype Matrix Mapping（GMM）對KN DH群體的含油量及品質性狀進行了上位性互作分析。QTLNetwork2.0軟件共檢測到了141個上位性互作對，單個互作對解釋表型變異的0.18–15.69％，其中AA類型的互作有31對，AN類型的互作有38對，NN類型的互作有72對。GMM軟件共檢測到了415對互作對，其中134對為兩位點之間的互作，281對為三位點之間的互作。將兩個軟件檢測到的互作對進行比較，發(fā)現G