【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】研究苯磺隆残留对油菜种子萌发的影响,运用全基因组关联分析(genome-wide association analysis,GWAS)揭示苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的遗传因子和候选基因,探究油菜在苯磺隆逆境胁迫下的生理形态所反映的基因调控机制,为耐苯磺隆油菜品种的研究提供参考。【方法】以241份甘蓝型油菜品种(系)为材料、25 mg·L-1苯磺隆溶液为处理液、蒸馏水为对照进行发芽试验。发芽7 d测定并计算相对发芽率、相对根长和相对鲜重。结合芸薹属60K SNP芯片分析群体基因型,通过STRUCTURE软件和TASSEL软件分别对该群体进行群体结构分析以及亲缘关系和LD衰减分析。为有效排除假关联的影响,采用一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)中的6种模型进行比较,确定每个性状GWAS分析的最优模型。同时,利用TASSEL软件在最优模型下对241份材料的3个性状分别进行全基因组关联分析,根据关联SNP位点的LD区间序列预测候选基因。【结果】241份品种(系)群体可分为P1(94份材料)和P2(147份材料)2个亚群,其中约56.28%的材料之间的亲缘关系值为0。全基因组关联分析(K+PCA模型)共检测到16个与性状显著关联的SNP位点,这些位点可解释9.42%—13.14%的表型变异率。通过分析显著SNP位点的LD区间与甘蓝型油菜对应的区间序列,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关,其中9个为细胞色素P450家族基因,5个参与谷胱甘肽合成或代谢过程,2个为多药耐药相关蛋白基因。同时发现与相对发芽率显著相关的基因ATGSTU19编码谷胱甘肽转移酶,参与毒素分解过程,在各种胁迫反应中起重要作用。在相对根长和相对鲜重共同鉴定到的候选基因BnaC02g27690D功能未知。【结论】共检测到16个SNP位点与耐苯磺隆性状显著关联,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关。

【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。

【目的】研究甘蓝型油菜发芽期耐湿抗性的遗传机制,为合理选配亲本和选育耐湿品种提供理论依据。【方法】选择6个耐湿性不同的甘蓝型油菜品种配制完全双列杂交组合,在水淹胁迫条件下萌发亲本及F1代种子,测定萌芽种子的相对根长、相对茎长、相对单株鲜重、相对芽苗率、相对电导率和相对活力指数,用GriffingⅠ方法对发芽性状的一般配合力和特殊配合力进行遗传分析。【结果】在30个组合间,各性状的一般配合力方差达到极显著水平,特殊配合力方差除了单位电导率外也达到极显著水平。遗传效应分析表明:相对于其它5个性状,作为最能代表甘蓝型油菜耐湿性的相对活力指数,其狭义遗传率最大,而广义遗传率相对较小。品种中双9号和P7...

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．．．

目的试图阐明不同耐湿基因型甘蓝型油菜苗期对缺氧胁迫的生理差异响应。方法试验采用不同耐湿基因型的甘蓝型油菜材料,对发芽种子和幼苗(3叶期)缺氧处理,测定种子发芽性状和幼苗可溶性糖、脯氨酸、相对电导率、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指标。结果表明耐湿与不耐湿基因型相比具有显著的差异。缺氧处理后耐湿材料发芽种子具有较高的相对发芽率、相对苗长、根长、苗重和活力指数,而相对电导率较低。3叶期幼苗缺氧处理后,耐湿材料可溶性糖和脯氨酸含量提高幅度显著高于不耐湿材料,MDA和相对电导率则显著较低;耐湿基因型POD活性显著提高,CAT活性...

通过苯磺隆、唑嘧磺草胺、精喹禾灵和烟嘧磺隆4种化学药物对甘蓝型油菜骨干自交系99-35和09QB48-54在成都地区的杀雄效果研究表明:当油菜主花序最大花蕾长度约1.50~2.00 mm,用苯磺隆第1次叶面喷施,隔10 d左右再第2次喷施,每次单株受药量15~20 m L,浓度为0.05~0.10μg/m L的苯磺隆时,可诱导群体全不育株率100%,且不产生药害,并能保持整个花期雄性不育;每次单株受药量8~10 m L浓度为0.30μg/m L苯磺隆时,可诱导群体不育株率90%以上,但结实率受到一定影响;0.30μg/m L浓度的苯磺隆涂茎二次,可诱导群体全不育株率91.16%;唑嘧磺草胺、精...

【目的】表皮蜡质是覆盖植物叶片和茎秆等部位的疏水层，在植物抵御逆境方面发挥着重要作用，同时会影响光合作用和生长发育；甘蓝型油菜作为世界上主要的油料作物之一，研究表皮蜡质突变体的遗传机制，为实现油菜高产稳产提供参考。【方法】对油菜光叶突变体M8和普通蜡质叶中双11(ZS11）和C20的叶片表征进行记载，使用便携式植物光合作用测量系统测定叶片光合速率；利用M8和ZS11、C20分别杂交获得2个F_1、自交构建2个F_2分离群体，用于分析油菜光叶性状的遗传规律；选取M8和ZS11杂交的F_2群体中光叶和蜡质叶表型单株分别进行混池，通过集团分离分析法结合靶向测序技术进行基因克隆，结合比较基因组和转录组数据进行候选基因预测，并通过RT-PCR验证候选基因。【结果】甘蓝型油菜光叶表型叶片气孔导度更大、光合效率更高；遗传分析表明M8光叶性状受1对基因控制，光叶相对蜡质叶为隐性。图位克隆将光叶控制基因定位至A08染色体0.134—0.699 Mb物理区间内。进一步分析发现，相比于ZS11，光叶突变体M8中A08染色体0.22—0.58 Mb区间存在大片段缺失，ZS11在该区段中的Bna A08G0006900ZS(Bna A08.SAGL1）可能为光叶的候选基因，该基因编码一个Kelch-F-box蛋白，在ZS11叶片中表达量高而M8中未检测到，该基因缺失可能导致了M8光叶表型。【结论】甘蓝型油菜光叶新突变体M8相比野生型蜡质叶片光合速率更高，该光叶表型受1对隐性基因控制；图位克隆鉴定到光叶性状调控基因为Bna A08.SAGL1，基因缺失产生了光叶表型。

为明确甘蓝型油菜花叶性状的遗传特点，开发与花叶性状连锁的分子标记。以甘蓝型油菜品系２２０５（圆叶）、１４２３（花叶）为亲本，构建了３个世代群体：Ｆ１、ＢＣ１和Ｆ２，探讨花叶性状的遗传规律；利用分子标记技术对花叶基因进行定位。结果表明，Ｆ１植株叶形表现为花叶，ＢＣ１（Ｆ１×２２０５）和Ｆ２中花叶与圆叶的植株分离比分别符合１∶１和３∶１，说明甘蓝型油菜的花叶性状受１对不完全显性基因控制。利用集团分离法（ＢＳＡ）筛选６３７对ＳＳＲ引物，共筛选到了３个与花叶基因紧密连锁的ＳＳＲ标记：ＣＢ１００７９、ＢＮＧＭＳ１１４和ＢＮＧＭＳ３８５。连锁分析发现，这３个连锁标记均位于花叶基因的一侧，其中ＢＮＧＭＳ１１．．．

采用近红外方法,分析104份甘蓝型油菜种子中的芥酸、油酸与硫代葡萄糖苷含量;运用简化基因组技术(ddRADseq)对全部材料进行基因分型;结合性状与基因型的数据,利用Tassel混合线性模型进行全基因组关联分析。结果表明:芥酸含量与硫代葡萄糖苷呈极显著正相关,油酸含量与芥酸、硫代葡萄糖苷呈极显著负相关;群体结构分析将104份材料划分为4个亚群;通过全基因组关联分析发现,与芥酸、油酸含量显著关联的SNP标记主要分布在A08与C03染色体上,与硫代葡萄糖苷含量显著关联的标记分布在A05、A02与C09染色体上。

【目的】干旱是甘蓝型油菜生长发育过程中一种常见的非生物胁迫，严重影响了其产量和品质。联合全基因组关联分析和转录组差异表达分析，筛选干旱胁迫条件下影响甘蓝型油菜籽粒含油量和蛋白质含量变化的候选基因，为解释干旱胁迫下甘蓝型油菜籽粒含油量及蛋白质含量的变化提供理论基础。【方法】利用旱棚盆栽方式模拟干旱胁迫环境，使用183份甘蓝型油菜构成的自然群体，于2019和2020年在模拟干旱胁迫条件下收获2年的籽粒，并进行籽粒含油量以及蛋白质含量的测定，将得到的表型数据与60K芯片的基因型数据（包含34 103个SNP）进行全基因组关联分析，同时，结合相同处理下花后不同干旱时间段（30、40和50 d）的籽粒转录组差异基因数据，筛选共有基因，并利用甘蓝型油菜和拟南芥数据库注释信息、已报道的相关文献和转录组差异基因表达水平鉴定与干旱胁迫下甘蓝型油菜籽粒含油量及蛋白质含量变化相关的候选基因。【结果】通过对2年间籽粒含油量和蛋白质含量的分析，发现材料重复性较好，干旱胁迫造成甘蓝型油菜籽粒的含油量下降，蛋白质含量上升；全基因组关联分析得出的最佳模型主要为一般线性模型下的Q或na?ve模型，共检测出38个显著关联位点（P

【目的】菜籽油在烹饪、食品加工及工业生产中广泛应用,因此,根据生产需要改善菜籽油脂肪酸组分是油菜育种的重要目标。通过对2种环境下甘蓝型油菜主要脂肪酸组成进行QTL定位分析,寻找甘蓝型油菜脂肪酸组分的QTL及影响本群体脂肪酸组分的候选基因。【方法】以人工合成甘蓝型油菜10D130和甘蓝型油菜常规品种中双11构建高世代重组自交系(RIL)为研究材料,分别于2016—2017年和2017—2018年2个年度在重庆市北碚区2个不同的环境中设置田间试验,收获自交种子,采用气相色谱法3次重复对种子的脂肪酸组分进行分析。利用油菜6K SNP芯片对该RIL群体进行基因分型,DNA样品预处理及芯片处理严格按照Illumina Inc公司Infinium HD Assay Ultra操作说明进行。取最小阈值LOD 2.0利用JoinMap4.0软件构建高密度遗传连锁图谱。通过QTL IciMapping V4.1完备区间作图法对油菜主要脂肪酸组成进行QTL定位。【结果】2种环境中,两亲本各性状间差异及RIL群体各性状在株系间差异均达到显著或极显著水平,且6种脂肪酸含量在2个环境中均表现为连续分布,适合进行QTL检测。构建用于QTL定位的遗传图谱包含1 897个多态性SNP标记,覆盖甘蓝型油菜基因组3 214.19 cM,平均图距1.69 cM。利用此图谱,在2个环境共检测到位于8条染色体上的23个控制脂肪酸组分QTL位点,与硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸和芥酸含量相关的QTL位点分别为6、3、4、5、2和3个,其中在A05、A08和C03染色体上发现多种脂肪酸含量的QTL"富集区"。在A05染色体上检测到亚油酸和亚麻酸含量重叠的主效QTL,亚油酸与亚麻酸表现加性效应相同;在A08和C03上都检测到油酸、廿碳烯酸和芥酸含量重叠的主效QTL,油酸与廿碳烯酸及芥酸表现加性效应相反。与拟南芥脂肪酸代谢基因进行同源性比对分析,在17个QTL置信区间内筛选到22个候选基因,主要通过编码脂肪酸去饱和酶、全羧化酶合酶、碳链延长酶和参与酰基辅酶A生物合成等途径调控脂质的生物合成和代谢。【结论】利用甘蓝型油菜6K SNP芯片准确定位了2种环境条件脂肪酸组成的QTL位点,筛选到位于A05、A08和C03染色体上多种脂肪酸QTL的"富集区",并与拟南芥脂肪酸代谢基因比对出该群体油菜脂肪酸代谢基因,可作为改善油菜籽脂肪酸组成的重要区段及候选基因。

以黄籽油菜‘410’‘456’‘552’和黑籽油菜‘492’为试验材料，采用花期标记、定期采样、形态和生理分析等方法，研究了种子胎萌发生时期、环境对胎萌的影响以及胎萌与种子的形态和相关生理指标的关系。结果表明：4个甘蓝型油菜品种种子胎萌发生在种胚充实阶段(花后27～36 d左右)，初始胎萌率为2.44%～3.90%，胎萌发生时期越早的品种的胎萌率越高；种子千粒质量与胎萌率呈显著或极显著正相关(r为0.84～0.97)，含水量与胎萌率呈极显著负相关(r为–0.93～–0.98)；种胚充实初期高温高湿的外部环境、较薄的种皮及相对较高的脂肪酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度均易导致种子胎萌的发生，而种子电导率、总糖含量与胎萌率的相关性不显著。

以黄籽油菜‘410’‘456’‘552’和黑籽油菜‘492’为试验材料，采用花期标记、定期采样、形态和生理分析等方法，研究了种子胎萌发生时期、环境对胎萌的影响以及胎萌与种子的形态和相关生理指标的关系。结果表明：4个甘蓝型油菜品种种子胎萌发生在种胚充实阶段(花后27～36 d左右)，初始胎萌率为2.44%～3.90%，胎萌发生时期越早的品种的胎萌率越高；种子千粒质量与胎萌率呈显著或极显著正相关(r为0.84～0.97)，含水量与胎萌率呈极显著负相关(r为–0.93～–0.98)；种胚充实初期高温高湿的外部环境、较薄的种皮及相对较高的脂肪酶活性、可溶性糖含量、呼吸强度均易导致种子胎萌的发生，而种子电导率、总糖含量与胎萌率的相关性不显著。

在甘白种间杂种后代中再次发现一株复果变异株，其最明显特征是部分花朵着生２～３个雌蕊、１０～１６枚雄蕊。经过多代鉴定选育证明，复果特性能稳定遗传，不受环境条件影响。迄今育成了９０－１２等甘蓝型和白菜型复果品系６个，复果株率９０％～１００％，复果指数４０．８％～６４．２％。与普通单角油菜比较，单株角果数增加４０％以上，复果籽粒数增加１倍以上。复果性状这一优异资源的再次发现和稳定遗传，为油菜高产育种提供了优异的种质材料。