白菜類作物硫代葡萄糖甙結構和含量的分析及QTL定位.pdf

1、白菜類作物(Brassica rapa,L.syn.Brassica campestris)是我國重要的蕓薹屬蔬菜作物和油料作物,品種類型豐富,營養(yǎng)價值高。但由于其具有復雜的遺傳背景以及廣泛的遺傳變異,使得一些重要農藝性狀的改良非常困難。隨著人民生活水平的提高,消費者對蔬菜營養(yǎng)品質的關注和要求日益提高。硫甙的降解產物是構成十字花科蔬菜特殊辛香風味的主要來源,同時還可作為天然的抗蟲、抗菌劑,也和昆蟲的繁殖和預測有關;其中很多研究表明異硫代

2、氰酸鹽(isothioeyanate,ITC)有良好的抗癌效果和防止微生物繁殖和間接的抗氧化作用。作為十字花科植物的主要活性成分硫代葡萄糖甙的相關研究也越來越受到人們的重視,因此從分子水平上分析白菜類作物中硫代葡萄糖甙的遺傳規(guī)律,才能實現(xiàn)改良白菜類蔬菜的營養(yǎng)品質,培育高有益硫代葡萄糖甙的白菜類作物新品種,發(fā)掘和利用重要的基因資源的目的。
　　 本研究利用硫甙含量差異較大、表型差異較大、生育期不同的歐洲油用型白菜RapidCyc

3、ling(L144)和中國大白菜Z16為材料,構建了含120個株系的BC2DH群體。本研究采用HPLC方法,對白菜類作物葉片中硫甙組分和含量進行了評價,為進一步開展白菜類作物中硫甙的積累和遺傳研究提供信息。在此BC2DH群體的基礎上構建了白菜類作物遺傳連鎖圖譜,并對白菜葉片中硫甙含量進行了QTL定位和遺傳效應的分析。其主要結論如下:1.利用HPLC分析了白菜類作物13種類型的葉片中8種硫甙組分的含量,脂肪族硫甙是其中最主要的硫甙,所占的

4、比例均在64％以上,但在大白菜中吲哚族硫甙所占的比例相對最高,約為28.5％。野生白菜的總硫甙含量最高,為17.3μmol·g-1DW。3-丁烯基硫甙(NAP)是含量最高變異幅度最大的,平均含量為2.68μmol·g-1DW,變異范圍為0-53.87μmol·g-1DW。方差分析表明,不同基因型間脂肪族硫甙在品種間差異極顯著,芳香族硫甙含量在不同季節(jié)間差異極顯著。相關分析結果表明,脂肪族硫甙NAP與PRO呈負相關;脂肪族硫甙NAP與GB

5、N間呈極顯著正相關;芳香族硫甙NAS與脂肪族硫甙PRO極顯著正相關。在大白菜的硫甙的主成分分析中,篩選出編號為32、46、45、41、19和47的6份硫甙含量較高的材料。
　　 2.利用歐洲油用型白菜Rapid Cycling(L144)和中國大白菜Z16構建了120個株系的BC2DH群體,開發(fā)了194個Indel標記,構建了包括10個連鎖群的遺傳連鎖圖譜,共覆蓋基因組長度563.3cM,平均圖距為2.90cM。
　　

6、 3.采用區(qū)間和MQM的作圖法,對白菜類作物硫甙的含量進行了QTL定位及遺傳效應的分析。在BC2DH群體的8條連鎖群上,共檢測到15個控制硫甙合成的QTL位點,2個控制NAP的QTL位點,3個控制GBN的QTL位點,3個控制PRO的QTL位點,2個控制GBC的QTL,1個控制NEO的QTL,2個控制40H的QTL,2個控制NAS的QTL,3個控制脂肪族硫甙含量的QTL位點,1個控制總硫甙含量的QTL位點和1個控制GBN/脂肪族硫甙合成比