甘藍(lán)型油菜含油量主效QTL qOilA5的精細(xì)定位和候選基因鑒定.pdf

1、油菜是我國(guó)最主要的油料作物之一，提高油菜的含油量有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本研究利用雙單倍體群體ZD-DH對(duì)甘藍(lán)型油菜含油量進(jìn)行QTL定位，在A5染色體上鑒定到了一個(gè)新的位點(diǎn)qOilA5。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了近等基因系，對(duì)qOilA5位點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)定位，并對(duì)目標(biāo)區(qū)段內(nèi)可能存在的候選基因進(jìn)行了預(yù)測(cè)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、利用油菜60K SNP芯片對(duì)ZD-DH群體進(jìn)行基因分型，結(jié)合連續(xù)兩年的含油量表型進(jìn)行QTL定位，共鑒定到三個(gè)含油量的主

2、效QTLs，分別位于A1、A5、A7染色體。其中位于A5染色體上的主效QTL是本實(shí)驗(yàn)室定位到的新位點(diǎn)，其置信區(qū)間位于153.5-155.3cM之間，可解釋20.44％的表型變異。根據(jù)ZD-DH親本重測(cè)序的結(jié)果開(kāi)發(fā)多態(tài)性標(biāo)記，利用22個(gè)共顯性InDel標(biāo)記構(gòu)建局部遺傳連鎖圖譜，將qOilA5位點(diǎn)的QTL區(qū)段錨定到標(biāo)記ZDM293和ZDM339之間，遺傳距離為8.6cM，在“Darmor-bzh”參考基因組的物理距離為638Kb。
　

3、　2、結(jié)合芯片數(shù)據(jù)，挑選了四個(gè)背景相近，在qOilA5位點(diǎn)存在差異的DH純系作為精細(xì)定位群體的親本，構(gòu)建了兩對(duì)雜交組合，其中精細(xì)定位所用的BC1F2群體由雜交組合ZD6×ZD56衍生而來(lái)。對(duì)四個(gè)親本材料進(jìn)行了全基因組重測(cè)序，獲得了定位群體雙親在全基因組上的序列差異，利用這些多態(tài)性在目標(biāo)區(qū)段開(kāi)發(fā)了一批分子標(biāo)記。
　　3、利用新開(kāi)發(fā)的InDel標(biāo)記對(duì)BC1F2群體的281個(gè)單株進(jìn)行基因型分析，構(gòu)建了qOilA5位點(diǎn)的局部遺傳連鎖圖譜;

4、結(jié)合BC1F2群體表型數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL掃描，最終將qOilA5位點(diǎn)目標(biāo)區(qū)段錨定到標(biāo)記ZDM306與ZDM428之間。
　　4、qOilA5位點(diǎn)在“Darmor-bzh”基因組的物理距離為178Kb，區(qū)段內(nèi)包含46個(gè)基因;其在“ZS11”基因組中的物理距離為242Kb，區(qū)段內(nèi)包含51個(gè)基因。根據(jù)候選基因在親本間的序列差異以及擬南芥的注釋信息，找到三個(gè)可能與脂類代謝相關(guān)的基因，我們將這三個(gè)基因初步確定為qOilA5位點(diǎn)的候選基因。

5、>　　5、Hemoglobin-2(HB2)基因在擬南芥種子中過(guò)表達(dá)的時(shí)候，可以顯著提高擬南芥種子的含油量?？寺×薍B2基因位于A5染色體上的同源拷貝，分別構(gòu)建了組成型過(guò)表達(dá)載體(p35S∶Hb)和種子特異表達(dá)載體（Napin∶Hb），并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化導(dǎo)入油菜。轉(zhuǎn)基因后代分析表明，HB2基因在油菜中過(guò)量表達(dá)，轉(zhuǎn)基因單株含油量沒(méi)有明顯變化;種子特異表達(dá)載體pNapin∶Hb的轉(zhuǎn)基因后代中可見(jiàn)HB2基因在種子中表達(dá)有所增加，其中一