甘藍(lán)型油菜粒重母體調(diào)控機(jī)理解析.pdf

1、作為產(chǎn)量三個(gè)構(gòu)成因子之一，甘藍(lán)型油菜的粒重呈現(xiàn)很大的自然變異（≈4倍），這些變異對(duì)油菜的遺傳改良具有重大的意義。但是迄今為止有關(guān)粒重自然變異的調(diào)控機(jī)制研究卻很少。本研究從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生理生化、以及分子水平對(duì)粒重進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，尤其在分子水平，分別從QTL定位、基因差異表達(dá)分析以及候選基因的功能驗(yàn)證三個(gè)方面進(jìn)行闡述，揭示了角果長(zhǎng)度與粒重的相互關(guān)系，提出了源器官大小以母體效應(yīng)的方式調(diào)控庫器官大小的潛在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。取得的主要研究結(jié)

2、果與結(jié)論如下:
　　1.甘藍(lán)型油菜粒重的自然變異取決于種子大小而非種子密度，種子大小的變異則主要是由細(xì)胞數(shù)目的變異引起的，其次是細(xì)胞大小的變異。
　　2.甘藍(lán)型油萊種子重量主要由母體基因型調(diào)控，母體效應(yīng)值達(dá)0.93，花粉直感效應(yīng)和細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)很小，甚至不顯著。
　　3.果柄環(huán)切實(shí)驗(yàn)證明角果皮的光合作用對(duì)粒重的影響是主要的;生理學(xué)實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明不同的角果大小（角果長(zhǎng)度而非寬度）導(dǎo)致角果的光合作用面積、產(chǎn)生的總的光合產(chǎn)物不同，

3、最終導(dǎo)致籽粒重量（大小而非密度）的不同。
　　4.通過連鎖作圖檢測(cè)到三個(gè)粒重和角果長(zhǎng)度一因多效的QTLs，其中兩個(gè)效應(yīng)較大，視為主效QTLs;通過區(qū)域關(guān)聯(lián)分析驗(yàn)證并初步精細(xì)定位了這兩個(gè)主效QTLs;不同群體的QTL條件分析揭示了角果長(zhǎng)度是因，粒重是果的可能因果關(guān)系。
　　5.基因差異表達(dá)分析表明角果發(fā)育、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)差異表達(dá)基因在大粒角果皮中上調(diào)表達(dá)，同時(shí)細(xì)胞分裂、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)儲(chǔ)存和核糖體蛋白等相關(guān)差異表達(dá)基因在大粒種子

4、中也是上調(diào)表達(dá)。并發(fā)現(xiàn)角果皮中的一些差異表達(dá)基因在擬南芥的同源基因同時(shí)影響角果長(zhǎng)度和粒重。
　　6.結(jié)合QTL定位、基因差異表達(dá)譜分析、親本SNP分析及基因注釋和功能預(yù)測(cè)篩選到兩個(gè)粒重候選基因，構(gòu)建超表達(dá)載體在擬南芥中進(jìn)行初步功能驗(yàn)證。證實(shí)兩個(gè)粒重候選基因均是粒重功能基因，但是否為目標(biāo)QTL的源頭基因還需進(jìn)一步的驗(yàn)證。
　　7.綜合上述結(jié)果，提出了一個(gè)潛在的粒重母體調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，即源器官大小調(diào)控庫器官的大小。
　　8.根據(jù)