利用TILLING技術(shù)研究油菜GL2基因等位變異對(duì)含油量的影響.pdf

1、油料作物不僅提供了人類(lèi)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一的食用油需求,而且在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家能源戰(zhàn)略發(fā)展中起著極其重要的作用。在油料作物中,油菜是我國(guó)的主要油料作物之一,菜籽油在我國(guó)的食用油總量中占的比重最大,油料作物含油量遺傳符合主效基因+多個(gè)微效基因的遺傳特征;盡管植物脂肪酸合成步驟及其基因已相當(dāng)清楚,但已克隆并明確功能的含油量控制基因很少。油菜、花生、芝麻等油料作物的品種或種質(zhì)資源間種子含油量差異極大,如油菜品種間變幅達(dá)23～56％,而且在一個(gè)群

2、體內(nèi)選擇可獲得含油量差異極大的后代系,因此等位基因變異可能是含油量變異的主要原因之一。本研究作為研究室不同油料作物和同一作物不同品種的含油量調(diào)控比較基因組研究的一部分,首先在不同油料作物中檢測(cè)了含油量調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子 GL2基因的表達(dá),然后以已經(jīng)建立的甘藍(lán)型油菜 EMS突變體庫(kù)為研究材料,利用 TILLING技術(shù)篩選突變體庫(kù),以評(píng)估GL2基因的SNP變異(等位變異)對(duì)含油量的影響,篩選出高含油量的SNP標(biāo)記。
　　首先,為獲得GL2基

3、因是否在不同油料作物發(fā)育種子表達(dá),利用本實(shí)驗(yàn)室已有的油料作物發(fā)育種子的cDNA文庫(kù),獲得轉(zhuǎn)錄因子GL2的同源基因,然后檢測(cè)表達(dá)。為此,又先對(duì)不同油料作物發(fā)育種子中的RNA提取方法進(jìn)行了優(yōu)化。利用優(yōu)化的RNA提取方法,檢測(cè)分析了 GL2在大豆、油菜、花生、芝麻種子不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)GL2基因的表達(dá)水平表現(xiàn)出與含油量顯著正相關(guān),這進(jìn)一步驗(yàn)證了本實(shí)驗(yàn)室已報(bào)道的油菜 GL2基因調(diào)控含油量的結(jié)果,因此確定為下一步研究等位基因變異對(duì)含油量

4、影響的候選基因。
　　在油菜EMS誘變的群體中,利用近紅外儀,共測(cè)定M2株系9332份單株種子的含油量,其變化范圍從22.06-51.00%,分布接近正態(tài)分布。針對(duì)TILLING分析,先對(duì)目標(biāo)基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,以檢測(cè)包含預(yù)期最多突變基因片段;對(duì)擬擴(kuò)增片段進(jìn)行了擴(kuò)增條件優(yōu)化和酶切條件優(yōu)化,以獲得特異擴(kuò)增片段。最后利用TILLING技術(shù)共篩選了4374個(gè)M2代突變株系,最終共獲得了22個(gè)突變的SNP位點(diǎn);其中有6個(gè)突變點(diǎn)發(fā)生了編碼氨