【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F2群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,为定位白花候选基因和选育白花新材料提供新思路。【方法】以甘蓝型油菜DH纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交,观察F1和F2群体的花色分离,分析白花性状遗传模式。在F2群体中选取30株纯白花和30株纯黄花构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行5×测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh、中双11、Darmor、Tapidor为参考序列,重测序QTL-seq分析流程计算2个DNA子代池的SNP-index和delta(SNP-index)。利用R包画出SNP-index和delta(SNP-index)滑窗分析图,鉴定候选区间。转录组MMAPPR分析流程以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,计算SNP频率,ED4(Loess fit)检测峰值和鉴定候选区间。利用MISA进行重复序列鉴定,使用Prime3在候选区间进行SSR引物设计,在F2群体中采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对SSR引物进行筛选。【结果】甘蓝型油菜黄花与白花杂交F2群体中,白花和黄花性状分离比符合3﹕1,暗示白花性状受1对显性主效基因控制。全基因组重测序区间定位结果显示,白花性状基因候选区间在Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb。同时以甘蓝型油菜中双11、Darmor、Tapidor分别为参考序列,均鉴定出白花基因候选区间在C03染色体上的一致性和稳定性。转录组测序定位白花性状基因位于Darmor-bzh C03染色体54—55 Mb。转录组测序和重测序定位染色体结果高度一致。在此区间内MISA和Primer3结合设计SSR引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到6个与白花性状紧密连锁共分离的SSR标记。6个SSR标记区间范围在760 kb(52.81—53.57 Mb)。此候选区间与甘蓝、白菜共线性分析,对应白菜A02染色体56.76—57.40 Mb区间,对应甘蓝C03染色体10.99—11.28 Mb区间。【结论】甘蓝型油菜白花性状由1对显性主效基因控制。白花性状基因候选区间在法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb区间内。此区间760 kb范围内筛选出6个与白花性状基因紧密连锁共分离的SSR标记。

以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,白花对黄花是一对由不完全显性基因(WW)控制的不完全显性遗传性状;利用集群分离法(BSA)对该白花基因进行RAPD分析,在1 200个随机引物中,获得了引物S1092(5-CCC AGG CTA C-3),在白花基因库和黄花基因库间扩增出多态性产物S-10921250;对该分离群体及其姊妹系和其他白花油菜进行的单株验证表明,S-10921250与甘蓝型油菜白花基因相连锁,遗传距离为0.84 cM。

选择硫苷性状差异大,而其他品质性状和农艺性状相近的油菜品系967H和967L为亲本,用RAPD引物对亲本、F1、F2植株进行分子标记,寻找与硫苷性状相连锁的标记.结果表明,从482个RAPD引物筛选出6个在2个亲本之间表现多态性的引物,从这6个引物中筛选出1个在高硫苷基因池和低硫苷基因池之间有稳定差异的引物S268,用S268对F2群体单株进行检验,群体单株只显示3种带型标记,与低硫苷性状连锁的标记S268对低硫苷性状的贡献率为29.51%.

【目的】适合机械化收获是当今油菜育种改良和遗传研究的重要目标。该研究以一个自然变异产生的油菜有限花序(denterminate inflorescence 1,di1)突变体为研究对象,通过分析有限花序的遗传模式,开展有限花序性状的基因定位和克隆,以期发掘候选基因,为培育适合机械化收获的油菜新品种提供新思路和新材料,为揭示油菜有限花序遗传机制奠定基础。【方法】以一个稳定遗传的有限花序突变株系FM8与野生型自交系FM7开展正反交,观察F1和F2后代的花序形态,分析有限花序性状的遗传模式。在F2群体中挑选20个有限花序单株和20个野生类型单株构建混合池,对混合池和亲本开展20×和10×覆盖度的全基因组重测序,定位有限花序性状的关联区间。根据关联区间对应到拟南芥基因组的共线性区段和基因注释信息,预测候选基因,并对候选基因进行同源克隆,发掘序列变异,筛选关键基因。【结果】油菜有限花序突变性状表现为初花期主花序和侧枝花序顶部形成一个或若干个顶生花,花序无限生长受阻,导致结角期主枝和侧枝有封顶特征即有限花序。有限花序突变株系与野生型正反交F1均表现为野生型,F2代无限花序与有限花序的分离比符合13﹕3,说明有限花序的遗传受2对隐性基因和1对隐性上位抑制基因互作控制。对混合池及亲本开展全基因组重测序,得到30 123个单核苷酸多态性(SNPs)标记和107 636个插入缺失标记(In Dels)标记,用于有限花序性状的全基因组定位。定位结果共检测获得7个显著关联区间,分布于油菜A08、A09、A10、C08和C09共5条染色体。其中,A10染色体上的关联区间峰值最高,是控制有限花序性状的主效位点。并且,A10染色体关联区间内的14.36—15.07 Mb的区域与C09染色体2个关联区间显示高度同源性。候选基因预测发现位于A08、A09、A10、C08和C09的5个关联区间包含有8个候选基因,包括TERMINAL FLOWER 1(TFL1)、FLOWERING LOCUS C(FLC)、ATBZIP14(FD)、MULTICOPY SUPPRESSOR OF IRA1 4(FVE)和SCHLAFMUTZE(SMZ)。基因序列分析表明di1突变体TFL1、FVE和SMZ的基因编码区存在序列变异,并导致蛋白序列变异。【结论】油菜有限花序突变由2对隐性基因和1对隐性上位抑制基因互作控制。与有限花序性状显著关联的区间有7个,其中,位于染色体A10和C09的关联区间具有高度同源性。TFL1、FVE和SMZ被推断为有限花序性状的候选基因。

甘蓝型油菜的白花性状是一种有用的指示性状,本研究以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜的白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜的白花性状受1对不完全显性基因控制。利用集团分离法(BSA)对白花基因进行AFLP分析,在256对AFLP引物中共获得6个与白花基因紧密连锁的分子标记。EA11MC04与EA12MC01为基因两侧最近的分子标记,其遗传距离分别为0.8,1.0 cM。

【目的】克隆拟南芥籽粒大小发育母体效应基因EOD3在甘蓝型油菜籽粒中表达的同源基因拷贝,并在大、小籽粒材料间开展序列比较分析。【方法】以1份大籽粒与1份小籽粒种质发育中的籽粒为研究材料,利用RT-PCR克隆发育中籽粒表达的BnEOD3基因拷贝,结合生物信息学手段在大、小籽粒材料间进行差异比较分析。【结果】生物信息学分析发现BnEOD3基因在甘蓝型油菜中有4个同源拷贝(BnaC04g00760D,BnaA05g01200D,BnaC04g50960D,BnaA04g27100D)。其中BnaA04g27100D在大、小籽粒材料发育籽粒中均有表达,且在第114碱基处存在SNP变异(大籽粒为C,小籽粒为G),BnaC04g50960D则仅在小籽粒材料中检测到表达,BnaC04g00760D与BnaA05g01200D基因则在大、小籽粒中均未检测到表达。【结论】BnEOD3基因仅有2个拷贝(BnaA04g27100D和BnaC04g50960D)在发育籽粒中检测到表达,其中BnaA04g27100D在第114碱基处的SNP变异导致氨基酸序列甘氨酸(G)与丙氨酸(A)的氨基酸的差异,可能与大、小籽粒性状有关。

【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值(CIERGB值),选择能反映花瓣颜色差异的B值,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合(HW243×HZ21-1和HW243×中油821)的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大...

【目的】建立甘蓝型油菜的高质量遗传图谱,为在分子水平上研究复杂性状打下基础并提供保证。【方法】以甘蓝型油菜自交不亲和系“SI-1300”及其恢复系“Eagle”组配得到的184个F2单株为群体,利用SRAP、SSR和AFLP标记技术构建甘蓝型油菜遗传图谱。【结果】该图谱共包含21个连锁群,涉及137个SRAP标记、143个SSR标记和118个AFLP标记。图谱总长1949.8cM,标记间平均图距为4.9cM。以SSR标记为锚定标记,该图谱与国际标准图谱进行了初步对应。研究共发现了8个偏分离区域。【结论】根据对标记分布的均匀程度,图谱覆盖程度以及标记密度等方面的分析,本研究构建的甘蓝型油菜分子遗...

【目的】寻找苯磺隆胁迫下油菜种子萌发性状相关的QTL及其耐性基因,为筛选与培育耐苯磺隆油菜种质以及探究油菜种子萌发过程中苯磺隆耐性分子机理奠定基础。【方法】用0.15 mg·kg~(-1)苯磺隆溶液处理由人工合成甘蓝型油菜10D130和甘蓝型油菜常规品种ZS11构建的包含175个株系的高世代重组自交系(RIL)群体,进行种子发芽试验,以蒸馏水为对照,分别测定其相对发芽势、相对发芽率、相对根长和相对干重。然后,利用油菜6K SNP芯片对该RIL群体进行基因分型,通过JoinMap4.0软件构建高密度遗传连锁图谱。基于该遗传图谱,利用MapQTL软件多QTL作图法对4个性状的相对值进行QTL定位,根据各QTL置信区间查找甘蓝型油菜的基因序列,并依次与拟南芥基因组序列进行BLAST,筛选可能与耐苯磺隆胁迫相关的候选基因。【结果】频数分布表明4个相对性状的变异范围较大,且呈连续性分布,符合数量性状表现特征,适宜进行QTL遗传分析。相关分析表明,相对发芽率和相对发芽势呈极显著正相关,相关系数为0.587。构建的遗传图谱包含1 897个多态性SNP标记,覆盖甘蓝型油菜基因组3 214.19 cM,标记之间的平均图距为1.69 cM。利用此图谱共检测到22个相关QTL,表型贡献率变幅为6.4%—12.6%。其中,与相对发芽势、相对发芽率相关的QTL分别有6个和3个,与相对根长和相对干重有关的QTL分别为8个和5个。在A01染色体64.857 cM、55.935 cM和56.645 cM处检测到的相对发芽势与相对发芽率QTL的置信区间完全或者部分重叠。通过分析QTL置信区间上甘蓝型油菜对应的区间序列,筛选到30个可能与油菜耐苯磺隆有关的候选基因,其中包括18个细胞色素P450家族成员、5个糖基转移酶家族基因、1个GSTF相关基因、1个ABC转运蛋白相关基因和1个ALS基因,这些基因均与除草剂抗性机制有关,尤其ALS为磺酰脲类除草剂靶位点酶;另外筛选到1个BHLH和1个JAZ6基因,BHLH与JAZ蛋白可通过相互作用来防御胁迫;检测到1个LSU2蛋白相关基因和1个MATE家族成员,前者参与细胞氧化剂解毒及植物防御反应,后者参与类黄酮、生物碱、金属离子、其他多种代谢物的转运及有毒物质引起的植物胁迫响应。【结论】检测到与相关QTL共22个,筛选出可能与苯磺隆耐性有关的候选基因30个。这些基因通过加速毒性分子的转运与代谢从而响应有毒物质引起的胁迫反应,可能参与植物对苯磺隆的抗性调节与反应机制。

【目的】定位控制油菜叶片叶绿素含量的QTL，鉴定QTL区间的候选基因，为油菜高光效品种选育提供理论参考。【方法】在2种生态环境测定KN DH 群体348份品系叶绿素含量性状，结合KN高密度遗传连锁图进行叶绿素含量QTL定位和QTL区间候选基因鉴定。【结果】 在2个生态环境初步鉴定到34个叶绿素含量显著性QTLs，QTL区间整合获得31个叶绿素含量consensus QTLs，其中3个QTLs至少在2个种植环境鉴定到。2个QTL cqCC.A7-3和cqCC.A7-5在冬性和春性生态环境都能够鉴定到，属于冬性和春性环境稳定表达QTL；cqCC.A1-4在冬性生态环境中鉴定到，属于叶绿素含量性状的主效QTL。油菜叶绿素含量QTL置信区间共鉴定到66个潜在候选基因，其功能主要涉及叶绿素的生物合成和降解、光合作用中的光信号和电子传递，包括BnaA01g14880D（ACD1-LIKE）、BnaA07g29990D（AtWSCP）、BnaA01g22670D（LHCA3）、BnaC08g43200D（PSAO）、BnaC06g28800D (FTSH1) 和BnaC08g19460D (SAUL1)等。【结论】控制油菜叶绿素含量的QTL定位及其候选基因鉴定可为油菜叶绿素调控基因的精细定位、遗传基础解析以及油菜高光效育种提供基因资源和理论依据。

低温是影响油菜生产和产量最重要的非生物逆境胁迫因子。为了阐明油菜抗寒性的遗传基础并定位相关的数量性状位点，利用甘蓝型油菜强抗寒ＧＺ恢和弱抗寒１０Ｂ杂交获得的１４７个Ｆ＿２单株为定位群体、以双亲及Ｆ２∶３家系为辅助研究材料，利用ＳＳＲ分子标记结合生理学指标及自然条件下抗寒性调查对抗寒基因ＱＴＬ进行初步定位。结果表明：６３０对ＳＳＲ引物中有１６０对在双亲间具有多态性，多态率２５．４０％；１６０对多态性引物中有１０２对在Ｆ＿２群体中有多态性，多态率６３．７５％，１０２对多态性引物共检测出多态性位点２２９个。１０２个ＳＳＲ标记构建连锁图，图谱总长９７４．７０ ｃ Ｍ，平均距离为５．７０ ｃ Ｍ。在自然．．．

为促进甘蓝型油菜抗倒伏品种的培育，挖掘甘蓝型油菜茎秆抗倒伏的基因资源，以4份抗倒伏和3份易倒伏种质为材料，取其盛花期下部茎秆测定纤维素、半纤维素、总果胶、原果胶和木质素等5种组分的含量，并对YLS0084(抗倒伏)和YLS1691(易倒伏)的下部茎秆进行转录组测序分析。结果发现，抗倒材料的纤维素和总果胶平均含量极显著高于易倒伏材料；转录组分析共挖掘到7 397个表达量上调和9 438个表达量下调的差异表达基因，这些差异表达基因富集在碳水化合物代谢、翻译、氨基酸代谢和信号转导等通路；通过qRT-PCR验证了9个与油菜抗倒伏相关的基因(BnaA01G0071800ZS、BnaA01G0175700ZS、BnaA01G0205800ZS、BnaA03G0404800ZS、BnaA03G0517200ZS、BnaA05G0431400ZS、BnaA07G0056300ZS、BnaA09G0031300ZS和BnaC05G0128400ZS)在YLS0084中显著上调表达。研究结果证明了甘蓝型油菜茎秆中纤维素和总果胶的含量对抗倒伏起积极作用，并为甘蓝型油菜抗倒伏提供了一定的重要基因资源。

通过BSA法,对甘蓝型油菜核不育材料S45A的育性基因进行分子标记,在980个随机引物中,找到了与可育基因连锁的2个RAPD标记UBC158-600、UBC187-600,其遗传图距分别为9.564cM(LOD,21.495)、17.700cM(LOD,13.244)。

利用甘蓝型油菜‘Wester’的cruciferin启动子及NOS终止子构建了无选择标记基因且含有反义结构的油酸脱饱和酶基因(Fad2)的RNAi表达载体.通过农杆菌介导法,获得了无选择标记转基因植株;再生植株的PCR检测表明,外源基因已高频率地整合到油菜基因组中.

为给克隆无蜡粉基因提供理论依据 ,减少无蜡粉基因分子标记的工作量 ,对用白菜型油菜有蜡粉材料 C1 -33与甘蓝型油菜无蜡粉材料 1 0 47种间杂交获得的 F1 ,自交所得 F2 ,以及与 C1 - 33回交获得的 BC1 ,BC2 代的蜡粉性状分离进行了观察 .结果表明 ,1 0 47中显性无蜡粉基因位于甘蓝型油菜的 A染色体组上