油菜EMS誘變?nèi)后w的構(gòu)建以及油脂代謝相關(guān)基因等位多態(tài)性與油脂品質(zhì)關(guān)系的研究.pdf

1、油菜是世界上重要的油料作物，含油量的提高和脂肪酸品質(zhì)改良是當(dāng)今油菜育種重要的目標(biāo)。分子標(biāo)記輔助選擇育種(MMAPB)是提高作物農(nóng)藝性狀和種子品質(zhì)性狀的有效手段，現(xiàn)有的各種DNA分子標(biāo)記的開(kāi)發(fā)應(yīng)用以及豐富的基因組和ESTs序列數(shù)據(jù)信息為遺傳研究和分子標(biāo)記輔助育種提供了極大的便利。人們對(duì)于模式植物擬南芥油脂合成相關(guān)基因功能的深入理解對(duì)于油菜品質(zhì)育種具有極大的參考價(jià)值。
　　 然而據(jù)我們所知，目前幾乎還沒(méi)有關(guān)于油菜的油脂代謝相關(guān)基因位

2、點(diǎn)的等位變異與種子脂肪酸成分積累的關(guān)系的研究報(bào)道。本文旨在研究那些偏向于在種子中表達(dá)，并且影響脂肪酸組分的關(guān)鍵基因位點(diǎn)在EMS誘導(dǎo)的M2群體中，以及54個(gè)地方栽培品種資源中的等位多態(tài)性，及其這些等位變異與種子品質(zhì)，特別是不飽和脂肪酸含量之間的關(guān)系。研究的結(jié)果如下：
　　 1.利用甲基磺酸乙酯(EMS)溶液處理甘藍(lán)型油菜雙低品種“浙雙72”種子，經(jīng)田間M1代觀察和M2代篩選及部分M3代驗(yàn)證，最終篩選到葉色、葉形、株高、莖色，花色、

3、花瓣、雄性不育及開(kāi)花期等性狀發(fā)生明顯變異的M2突變株；對(duì)M3種子的主要脂肪酸組分之間，以及脂肪酸組分與種子含油量進(jìn)行了相關(guān)與回歸分析，同時(shí)描述了各種脂肪酸組分和含油量的變異幅度與分布，提取了2558份包含突變性狀的M2植株葉片的DNA。
　　 2.對(duì)基因FAD2、FAD6、FAD7和FAD8在甘藍(lán)型油菜幼嫩種子和葉片中的轉(zhuǎn)錄水平差異作了分析，發(fā)現(xiàn)FAD2和FAD6在葉片和種子中轉(zhuǎn)錄水平無(wú)明顯差異，而FAD7和FAD8基因更偏向于

4、在葉片中轉(zhuǎn)錄。同時(shí)對(duì)6個(gè)FAD基因的12條BAC克隆序列和GeneBank的EST序列運(yùn)用DNAStar5.0的MegAlign程序進(jìn)行序列比對(duì)，結(jié)果以聚類分枝樹(shù)的形式呈現(xiàn)，結(jié)果顯示FAD3、FAD7和FAD8的序列相似度較高，F(xiàn)AD2的序列與FAD5和FAD6的序列處與不同的分枝，三者相似度較低。
　　 3.利用HRM技術(shù)分析FAD2基因的SNP變異，最終在比對(duì)區(qū)域統(tǒng)計(jì)出12個(gè)導(dǎo)致氨基酸序列變化的M2樣品。在這12個(gè)樣品中，只

5、有3個(gè)樣品種子的油酸含量相對(duì)CK有顯著提高，有6個(gè)油酸含量顯著降低，有3個(gè)油酸含量與對(duì)照差異不明顯。3個(gè)樣品(代號(hào)529-3，1841-2和1823-4)種子油酸含量的升高可能與比對(duì)區(qū)域DNA序列的變異導(dǎo)致的FAD2酶蛋白氨基酸的突變有關(guān)。
　　 4.從擬南芥600多個(gè)與油脂合成和代謝相關(guān)基因位點(diǎn)中選出75個(gè)傾向于在種子中表達(dá)的基因來(lái)研究所選油菜地方種質(zhì)資源的基因等位多態(tài)性，一共在上述75個(gè)基因上設(shè)計(jì)了150對(duì)引物，平均每個(gè)基因

6、包含兩對(duì)引物。在Tapitor和寧油7號(hào)兩個(gè)油菜品種間進(jìn)行篩選標(biāo)記發(fā)現(xiàn)52對(duì)引物具有多態(tài)性，這些具有多態(tài)性的引物被當(dāng)作ILP標(biāo)記，在上述52個(gè)標(biāo)記中挑出34個(gè)多態(tài)性較好的標(biāo)記，這些標(biāo)記被用來(lái)檢測(cè)包含54個(gè)油菜地方栽培品種的油脂代謝基因的內(nèi)含子的多態(tài)性。平均每對(duì)引物在覆蓋的區(qū)域擴(kuò)增出5.6個(gè)等位位點(diǎn)，分析油脂代謝相關(guān)基因的等位多態(tài)性與種子含油量和脂肪酸含量存在的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)標(biāo)記FAD7-ics11170(3/4)與種子中亞麻酸的積累相關(guān)，等