人工合成甘藍(lán)型油菜的創(chuàng)建及其表觀遺傳分析.pdf

1、甘藍(lán)型油菜是我國重要的油料作物之一，但其起源和發(fā)生的歷史較短，遺傳背景較為狹窄。利用豐富的白菜型油菜和甘藍(lán)種質(zhì)資源，獲得人工合成的甘藍(lán)型油菜是拓寬其種質(zhì)資源、以及研究植物多倍化的有效途徑。本實(shí)驗(yàn)以4個(gè)白菜型油菜（AA）及1個(gè)甘藍(lán)(CC)品種為親本，進(jìn)行人工雜交與胚胎挽救，通過不同的配組雜交共獲得7個(gè)株系的再生植株;通過SSR分子標(biāo)記鑒定確認(rèn)“揚(yáng)州青”(AA)ד永綠7號(hào)”(CC)獲得的2個(gè)株系為含有A、C基因組的雜種;細(xì)胞學(xué)分析發(fā)現(xiàn)其染

2、色體數(shù)目為38條，確認(rèn)該株系為人工合成的異源四倍體甘藍(lán)型油菜。對人工合成的雜種F1代及親本的農(nóng)藝性狀比較，發(fā)現(xiàn)雜種F1代株型散生，葉片和花朵的形狀、顏色等介于兩親本之間;雜種F1代的育性顯著降低，雜種植株和雙親的花粉育性分別為32.7％，93.1％和81％;雜種F1代的有效分枝數(shù)、株高、結(jié)角數(shù)、千粒重等農(nóng)藝性狀均介于兩親本之間，且雜種F1代的第一分枝點(diǎn)高度大大降低，千粒重為4.4020 g。
　　以人工合成的甘藍(lán)型油菜F1代及其親

3、本為研究對象，對多倍化早期世代的甲基化水平進(jìn)行了比較分析。首先，通過高效液相色譜法(HPLC)對人工合成的甘藍(lán)型油菜F1代及其親本的全基因組甲基化水平進(jìn)行定量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)“揚(yáng)州青”和“永綠7號(hào)”甲基化率分別為8.33％和15.88％，2個(gè)雜種株系的甲基化率分別為10.29％和12.83％，雜種后的全基因組甲基化水平介于雙親之間。其次，通過甲基化敏感多態(tài)性(MSAP)分析，我們發(fā)現(xiàn)人工合成的甘藍(lán)型油菜F1代及其親本的甲基化水平存在明顯差

4、異（揚(yáng)州青＜雜種F1＜永綠7號(hào)），這與HPLC的分析結(jié)果是一致的;同時(shí)發(fā)現(xiàn)，雜種F1代的甲基化變化為23.71％，其中來自C基因組的甲基化變異占10.16％，來自A基因組的甲基化變異占6.60％。結(jié)果表明，在人工合成甘藍(lán)型油菜異源四倍體的過程中發(fā)生了大量快速的甲基化變化。通過對多倍化相關(guān)的MSAP差異性條帶的序列分析，發(fā)現(xiàn)多倍化過程中與甲基化變化相關(guān)的基因參與了多種生物學(xué)過程，包括編碼半胱氨酸/組氨酸C1域家族蛋白、RING/U盒蛋白超