基于多個(gè)RIL群體的油菜開(kāi)花期遺傳解析.pdf

1、油菜是世界上最重要的油料作物之一。它不僅是重要的食用植物油來(lái)源和工業(yè)原材料，也是生物柴油的重要原料。成熟期是油菜育種中必須考慮的一個(gè)重要因素，開(kāi)花時(shí)間是決定油菜成熟期早晚的一個(gè)重要指標(biāo)，適宜的開(kāi)花時(shí)間對(duì)提高產(chǎn)量具有重要意義。同時(shí)，早熟育種是油菜育種的一個(gè)重要目標(biāo)，對(duì)南方雙季稻種植區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展尤為重要。因此，研究油菜的開(kāi)花期具有重要意義。油菜的開(kāi)花期是一個(gè)多基因控制的數(shù)量性狀，由多個(gè)生理生化途徑調(diào)控，且受光照和溫度等多種環(huán)境因素的影響。目

2、前，人們對(duì)控制油菜開(kāi)花期的分子機(jī)制了解的很少。
　　本研究將具有廣泛多樣性的15個(gè)甘藍(lán)型油菜品種與中雙11號(hào)雜交，構(gòu)建了15個(gè)RIL群體（RIL1-RIL15），組成了共計(jì)2139個(gè)株系的NAM(Nested AssociationMapping)群體。我們調(diào)查了NAM群體在四個(gè)環(huán)境的開(kāi)花期，并對(duì)開(kāi)花期進(jìn)行了QTL定位和上位性分析，初步解析了控制甘藍(lán)型油菜開(kāi)花期的遺傳基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、通過(guò)簡(jiǎn)化基因組測(cè)序，我們

3、在NAM群體中鑒定了30213個(gè)SNP標(biāo)記，各RIL平均標(biāo)記位點(diǎn)距離在0.80cM到1.80cM之間，圖譜總長(zhǎng)度在1565cM到2446cM之間。
　　2、部分RIL群體的兩親本間開(kāi)花期差異顯著，如:RIL2-RIL5、RIL8和RIL11等6個(gè)群體，它們的親本開(kāi)花期相差均在7天以上。15個(gè)RIL群體的開(kāi)花期變異均存在超親分離現(xiàn)象。四個(gè)群體（RIL3-RIL5和RIL9）開(kāi)花期變異較大（至少在兩個(gè)環(huán)境中表型變異系數(shù)大于8％）。雙因

4、素方差分析結(jié)果表明:15個(gè)RIL群體的開(kāi)花期均受基因型的影響，且均達(dá)到極顯著水平。除RIL9以外，環(huán)境對(duì)其余14個(gè)RIL群體開(kāi)花期影響均達(dá)到極顯著水平。各RIL群體遺傳率在71％-95％之間。
　　3、對(duì)各RIL群體在每個(gè)環(huán)境下的開(kāi)花期分別進(jìn)行QTL定位。為全面了解甘藍(lán)型油菜開(kāi)花期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，我們同時(shí)整理了LOD值達(dá)到閾值以上的顯著水平QTL（SL-QTL，Significant level QTL）和各RIL群體在不同的環(huán)境（至少

5、兩個(gè)環(huán)境）中重復(fù)出現(xiàn)，LOD值大于2.5，但小于閾值的微效QTL(MR-QTL，Micro-real QTL)。15個(gè)RIL在四個(gè)環(huán)境中檢測(cè)到188個(gè)SL-QTL和25個(gè)MR-QTL，我們將它們統(tǒng)稱為identified-QTL。分別對(duì)各RIL群體在不同環(huán)境中檢測(cè)到的置信區(qū)間重疊的QTL進(jìn)行整合，得到56個(gè)QTL，這類QTL在兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)境中檢測(cè)到，稱為一致性QTL(consensus QTL)。另外有65個(gè)QTL只在1個(gè)環(huán)境下檢

6、測(cè)到，稱為環(huán)境特異性QTL。最終，15個(gè)RIL群體共定位到121個(gè)QTL（56個(gè)一致性QTL和65個(gè)環(huán)境特異性QTL），單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率在5％-32％之間。這121個(gè)QTL分布于除C6以外的18個(gè)連鎖群上，其中，A2、A3、A6、A10、C2和C8上檢測(cè)到的QTL數(shù)目在10或10個(gè)以上，分別為18、10、13、16、13和16個(gè)。不同RIL群體的QTL相互重疊形成22個(gè)QTL簇，共涉及到71個(gè)QTL。
　　4、RIL3群體未檢測(cè)

7、到上位性互作。在其余14個(gè)RIL群體中共檢測(cè)到33對(duì)加加上位性互作，涉及到58個(gè)互作位點(diǎn)，其中7個(gè)互作位點(diǎn)(RIL4_15-11、RIL5_2-7、RIL5_12-1、RIL8_2-37、RIL8_11-58、RIL11_7-32、IL11_8-32)同時(shí)參與了2個(gè)或3個(gè)互作對(duì)。總計(jì)檢測(cè)到4個(gè)QTL/QTL互作對(duì)，7個(gè)QTL/非QTL互作對(duì)，其余22個(gè)互作對(duì)為非QTL/非QTL互作?？傆?jì)檢測(cè)到12個(gè)A基因組內(nèi)的互作對(duì)，3個(gè)C基因組內(nèi)的互

8、作對(duì)，其余18個(gè)為A、C基因組間的互作?；プ魑稽c(diǎn)RIL9_3-22與RIL1_3-4、RIL8_10-99與RIL9_10-73、RIL13_17-51與RIL15_17-37分別為同一位點(diǎn)，這3個(gè)位點(diǎn)同時(shí)在兩個(gè)群體中檢測(cè)到，這些位點(diǎn)在不同的遺傳背景下與不同的位點(diǎn)相互作用對(duì)開(kāi)花期進(jìn)行調(diào)控。
　　QTL分析和上位性分析的結(jié)果說(shuō)明甘藍(lán)型油菜的開(kāi)花期是由一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)控制的，這個(gè)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)涉及到大量的QTL位點(diǎn)和互作位點(diǎn)，部分QTL不