甘藍型油菜含油量主效QTL qOilA5的精細定位和候選基因鑒定.pdf

1、油菜是我國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)濟價值。本研究利用雙單倍體群體ZD-DH對甘藍型油菜含油量進行QTL定位，在A5染色體上鑒定到了一個新的位點qOilA5。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了近等基因系，對qOilA5位點進行精細定位，并對目標區(qū)段內(nèi)可能存在的候選基因進行了預(yù)測。主要研究結(jié)果如下:
　　1、利用油菜60K SNP芯片對ZD-DH群體進行基因分型，結(jié)合連續(xù)兩年的含油量表型進行QTL定位，共鑒定到三個含油量的主

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是本實驗室定位到的新位點，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親本重測序的結(jié)果開發(fā)多態(tài)性標記，利用22個共顯性InDel標記構(gòu)建局部遺傳連鎖圖譜，將qOilA5位點的QTL區(qū)段錨定到標記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)，挑選了四個背景相近，在qOilA5位點存在差異的DH純系作為精細定位群體的親本，構(gòu)建了兩對雜交組合，其中精細定位所用的BC1F2群體由雜交組合ZD6×ZD56衍生而來。對四個親本材料進行了全基因組重測序，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)性在目標區(qū)段開發(fā)了一批分子標記。
　　3、利用新開發(fā)的InDel標記對BC1F2群體的281個單株進行基因型分析，構(gòu)建了qOilA5位點的局部遺傳連鎖圖譜;

4、結(jié)合BC1F2群體表型數(shù)據(jù)進行QTL掃描，最終將qOilA5位點目標區(qū)段錨定到標記ZDM306與ZDM428之間。
　　4、qOilA5位點在“Darmor-bzh”基因組的物理距離為178Kb，區(qū)段內(nèi)包含46個基因;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，找到三個可能與脂類代謝相關(guān)的基因，我們將這三個基因初步確定為qOilA5位點的候選基因。

5、>　　5、Hemoglobin-2(HB2)基因在擬南芥種子中過表達的時候，可以顯著提高擬南芥種子的含油量。克隆了HB2基因位于A5染色體上的同源拷貝，分別構(gòu)建了組成型過表達載體(p35S∶Hb)和種子特異表達載體（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基因在油菜中過量表達，轉(zhuǎn)基因單株含油量沒有明顯變化;種子特異表達載體pNapin∶Hb的轉(zhuǎn)基因后代中可見HB2基因在種子中表達有所增加，其中一