论文部分内容阅读
油菜是植物油的第三大来源，也是我国主要的油料作物，提高油菜籽含油量以增加单位面积产油量是当前油菜研究的首要目标。油菜籽含油量性状是一个受多基因控制的典型数量性状；基因与环境的互作效应又导致含油量的遗传易受环境影响。这些都给常规育种选育高含油量品种带来了困难，因而有必要利用现代分子生物学技术手段，将与油脂代谢相关的功能标记整合到图谱中，并对含油量性状进行QTL定位，对候选基因进行克隆，直接从分子水平分析核酸序列的差异对油分功能基因表达的影响，这将有助于加快油菜油脂研究的进程。 本研究以欧洲高含油量油菜品种Sollux和中国高油分自交系Gaoyou为遗传背景，由282个株系构成的DH群体为材料，以原有的125个SSR标记构建的图谱为基础，利用拟南芥基因与甘蓝型油菜 EST序列比对后发展的功能标记构建的图谱为依托，用9个环境的含油量田间数据对甘蓝型油菜含油量性状进行QTL定位分析，克隆位于QTL区域中几个大效应油分功能基因片段及全长，并且将获得的DNA序列在双亲间及与拟南芥进行比对和生物信息学分析，从核酸、氨基酸、蛋白3个层面分析双亲间的差异，结合QTL定位，进而从分子水平说明侯选基因序列差异对油菜油分含量的影响。主要结果如下： 1.根据拟南芥中相关基因序列信息与油菜 EST序列比对后，共设计了181对能扩增不同基因的引物对，其中59对能在双亲Sollux和Gaoyou DNA中扩增出清晰的多态性条带并进入连锁群。以原有的118个SSR标记构建的图谱为基础，新增47个EST标记和12个其他标记，最终构建了一张油脂功能相关的分子图谱，总长为1595.3 cM，标记间平均距离为8.81 cM。 2.用9个环境含油量的数据，应用复合区间作图法对DH群体进行QTL定位，共检测到12个QTL影响含油量性状。其中有2个能稳定检测的QTL，分别能在9个与7个环境中检测到，单个QTL可解释的遗传变异平均值分别为13.30％与4.29%。共涉及21个不同基因的分子标记与 QTL相对应，其中与油脂功能相关的基因有12个，其他功能相关基因5个，非功能标记4个。 3.利用TAIR网站的seqview软件，对整合到甘蓝型油菜遗传图谱的39个功能相关基因在拟南芥中的同源基因进行了电子定位。这些基因在拟南芥4条染色体上均有分布，共覆盖拟南芥基因组的89.77Mb。通过甘蓝型油菜和拟南芥之间的比较作图，共得到了13个共线性区域，涉及了油菜标记位点47个和拟南芥基因39个。 4.克隆了落在油分QTL区间的13个候选功能基因片段和其中3个cDNA全长。所有标记中有8个与油脂功能相关，3个与其他功能相关。从核酸、氨基酸、蛋白3个层面分析双亲间的差异，结合QTL定位，从分子水平说明，核酸序列差异对基因表达的影响，其中2个全长基因突变亲本，与所在的含油量 QTL增效亲本一致，从而为该基因序列的突变对含油量产生影响提供了一定的证据。