甘藍型油菜黃籽核心種質的建立和相關單核苷酸多態(tài)性標記的篩選.pdf

1、甘藍型油菜屬于十字花科蕓薹屬,是我國主要的油料作物和最重要的栽培類型。在相同的背景下,甘藍型黃籽油菜較黑籽具有種皮薄、色素低、蛋白質含量高、含油量高、木質素含量低等一系列優(yōu)點,但由于自然界中不存在天然的甘藍型黃籽材料,人工創(chuàng)造選育的甘藍型黃籽材料存在遺傳背景狹窄的問題。因此開展甘藍型黃籽油菜核心種質構建工作,有利于甘藍型黃籽油菜種質資源的高效利用,有利于加快甘藍型黃籽油菜的育種進程。
　　 研究學者對模式植物擬南芥種皮發(fā)育的解剖

2、結構及色素生物合成的代謝途徑已進行了深入研究,這對從分子水平上解釋油菜種皮顏色合成機理具有重要的指導意義。在擬南芥中,一些編碼類黃酮物質生物合成的關鍵酶和蛋白質基因的突變致使植物體內類黃酮物質的積累量或終產物的合成發(fā)生變化,從而引起了種皮顏色不同程度的變異。在植物學分類中,油菜與擬南芥同屬于十字花科,其基因組編碼的序列保守性達到86%,種皮色澤變化及色素生物合成的機理相似。擬南芥中類黃酮生物合成途徑相關基因的深入研究,對于甘藍型油菜黃籽

3、性狀的形成機理具有重要的指導意義。
　　 本研究利用SSR分子標記技術對180份重慶市油菜工程技術研究中心提供的甘藍型黃籽油菜親本種質進行遺傳多樣性分析,并結合聚類分析和材料性狀分析結果,構建了甘藍型黃籽油菜的核心種質。同時,根據擬南芥中與透明種皮相關的基因的保守區(qū)域設計引物,以黃黑籽甘藍型油菜為材料,對其進行了PCR擴增及克隆測序,期望能夠找到與種皮色澤相關的單核苷酸突變位點并轉化為功能標記,用于分子標記的輔助選擇育種。主要結

4、果如下:
　　 1.甘藍型油菜黃籽材料的遺傳多樣性分析
　　 本研究中60對SSR引物均能在180份材料的基因組DNA中產生明顯的擴增差異譜帶,共檢測出308個等位基因的標記位點,每對SSR引物所產生的等位基因數為1-11個,平均位點為5.1個,其中多態(tài)性位點207個,多態(tài)性比率為67.2%,平均每對引物獲得3.45個多態(tài)性位點,其多態(tài)性比率為20%-100%,平均為66.75%。對SSR.擴增結果進行UPGMA分析,結

5、果表明,180份甘藍型油菜黃籽材料的相似系數為0.56-1.00,在閾值為0.566時,將180份材料分為3個類群,其中第三個類群僅包含1個親本材料,其它179份材料被劃分為兩個類群,其聚類結果與種質來源具有一致性。
　　 2.180份甘藍型油菜黃籽材料核心種質的構建
　　 利用SSR標記技術、聚類分析和種質材料的重要性狀分析相結合的方法,篩選出遺傳背景相距較遠、遺傳多樣性較豐富及種質特性差異明顯的20份材料作為核心種質

6、資源,所得到的核心種質的比例為初始種質的11.11%。將篩選出的20份核心種質與原始種質群體采用雙樣本t測驗進行比較,所選的核心種質的性狀與原始種質群體無顯著差異,初選的核心種質能夠有效地代表參試群體的遺傳多樣性。
　　 3.與甘藍型油菜種皮色澤相關的單核苷酸突變位點的篩選
　　 本研究以黃黑籽甘藍型油菜為材料,對19個與透明種皮色澤相關的基因進行了PCR擴增及克隆測序,在甘藍型黃黑籽之間共有14個基因得到了相應的拷貝序

7、列,這些基因在甘藍型油菜中均存在基因的多個拷貝序列和單核苷酸序列多態(tài)性位點差異,我們從BnTT3,BnTT6和BnTT18三個基因中篩選出了可能與黃黑籽性狀相關并存在唯一的限制性內切酶位點的單核苷酸多態(tài)性位點。但用限制性內切酶ApalⅠ,SalⅠ,PvuⅡ,ClaⅠ對從黃黑籽的基因組中擴增產物進行了酶切檢測,檢測結果表明,在這些突變位點中切出的目的條帶數目與我們預測的條帶數存在差異,所以根據目前的結果還不能確定這些單核苷酸的突變是否是引