甘藍(lán)型油菜磷高效NIL的發(fā)展與低磷特異QTL的初步分析.pdf

1、油菜是全世界繼大豆之后的第二大油料作物，我國以種植甘藍(lán)型油菜為主。磷是植物生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素，甘藍(lán)型油菜需磷多，對磷敏感，其栽培地區(qū)恰巧處于我國土壤有效磷缺乏或嚴(yán)重缺乏的地區(qū)。因此，研究油菜磷效率的差異及其遺傳特性，揭示油菜磷高效的分子和生理機(jī)制，為改良甘藍(lán)型油菜磷效率提供基礎(chǔ)，對促進(jìn)油菜持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展具有重要的意義。
　　 本論文以已經(jīng)定位的甘藍(lán)型油菜磷高效相關(guān)QTL及其低磷QTL置信區(qū)間內(nèi)的分子標(biāo)記為基礎(chǔ)，對構(gòu)建的

2、回交群體BC4F1進(jìn)行前景選擇，篩選出含有目標(biāo)QTL的磷高效株系，再選取覆蓋全基因組的共顯性標(biāo)記對這些高效株系進(jìn)行背景選擇，檢測其回復(fù)率，最后結(jié)合水培實驗，對低磷脅迫下含有目標(biāo)QTL片段且背景回復(fù)率高的株系進(jìn)行生理指標(biāo)分析。獲得的主要結(jié)果如下：
　　 1.甘藍(lán)型油菜BC4回交群體的構(gòu)建以輪回親本磷低效品種97009作為父本，BC3共28個株系作為母本進(jìn)行雜交，構(gòu)建BC4回交群體，獲得包含195個株系的BE-BC4Ls。
　

3、　 2.甘藍(lán)型油菜BC4F1磷高效株系的前景選擇以BC4F1195個株系的基因組DNA為模板，結(jié)合實驗室由楊美整合得到的QTL結(jié)果，利用定位于低磷QTL置信區(qū)間內(nèi)的SSR以及GBM(功能標(biāo)記)對群體株系進(jìn)行分析。檢測到60個含有磷高效供體親本97081基因型的株系。這些株系共包含15個低磷QTL，其中包括2個經(jīng)整合后的低磷特異QTL：uq.A1和uq.C3a。uq.Al由兩個低磷QTLqLP-RSA-Ala和qLP-RVol-Ala整

4、合而來，共23個株系含有該QTL。uq.C3a由7個低磷qLP-RDW-C3a、qLP-SDW-C3a、qLP-TDW-C3a、QTLqLP-PU-C3a、qLP-RL-C3a、qLP-RSA-C3aq和LP-RVol-C3a整合而來，僅2個株系含有該QTL。同時利用定位于高磷QTL置信區(qū)間內(nèi)的SSR以及功能標(biāo)記對群體株系基因型進(jìn)行分析。檢測到49個含有磷高效供體親本97081基因型的株系，共含有6個QTL。
　　 3.甘藍(lán)型油

5、菜BC4F1磷高效株系的背景選擇以BC4F1195個株系的基因組DNA為模板，結(jié)合實驗室由于廣大進(jìn)行加密的遺傳連鎖圖譜，利用覆蓋全基因組的95對引物對群體株系進(jìn)行分析。檢測到的位于低磷QTL置信區(qū)間內(nèi)的含有供體親本97081基因型的60個株系其背景回復(fù)率均大于95%，僅有14個株系略低于理論值96.875%，占總數(shù)的23%。而含有uq.C3a的2個株系的背景回復(fù)率均大于97%。
　　 4.甘藍(lán)型油菜BC4F2磷高效株系的表型鑒定

6、設(shè)置低磷脅迫下的水培實驗，對含有uq.C3a的株系以及不含uq.C3a但其余背景相同的株系結(jié)合兩親本進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含uq.C3a的株系相比于不含uq.C3a的株系，其地上部、根系、總干重以及磷吸收累積量均較大，且達(dá)到顯著水平，這表明該QTL在低磷脅迫下對植株生長以及磷的吸收具有一定的促進(jìn)作用。但該株系在目標(biāo)QTL區(qū)間內(nèi)仍為高效供體親本97081純和子，且在A9染色體上還有未回復(fù)的QTL區(qū)段，若再經(jīng)過一次回交，導(dǎo)入輪回親本97009