【摘要】：油菜是我國最主要的油料作物之一,提高油菜的含油量有十分重要的經(jīng)濟價值。本研究利用雙單倍體群體ZD-DH對甘藍型油菜含油量進行QTL定位,在A5染色體上鑒定到了一個新的位點qOilA5。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了近等基因系,對qOilA5位點進行精細定位,并對目標區(qū)段內(nèi)可能存在的候選基因進行了預測。主要研究結(jié)果如下:1、利用油菜60K SNP芯片對ZD-DH群體進行基因分型,結(jié)合連續(xù)兩年的含油量表型進行QTL定位,共鑒定到三個含油量的主效QTLs,分別位于A1、A5、A7染色體。其中位于A5染色體上的主效QTL是本實驗室定位到的新位點,其置信區(qū)間位于153.5-155.3cM之間,可解釋20.44%的表型變異。根據(jù)ZD-DH親本重測序的結(jié)果開發(fā)多態(tài)性標記,利用22個共顯性InDel標記構(gòu)建局部遺傳連鎖圖譜,將qOilA5位點的QTL區(qū)段錨定到標記ZDM293和ZDM339之間,遺傳距離為8.6cM,在“Darmor-bzh”參考基因組的物理距離為638Kb。2、結(jié)合芯片數(shù)據(jù),挑選了四個背景相近,在qOilA5位點存在差異的DH純系作為精細定位群體的親本,構(gòu)建了兩對雜交組合,其中精細定位所用的BC_1F_2群體由雜交組合ZD6×ZD56衍生而來。對四個親本材料進行了全基因組重測序,獲得了定位群體雙親在全基因組上的序列差異,利用這些多態(tài)性在目標區(qū)段開發(fā)了一批分子標記。3、利用新開發(fā)的InDel標記對BC_1F_2群體的281個單株進行基因型分析,構(gòu)建了qOilA5位點的局部遺傳連鎖圖譜;結(jié)合BC_1F_2群體表型數(shù)據(jù)進行QTL掃描,最終將qOilA5位點目標區(qū)段錨定到標記ZDM306與ZDM428之間。4、qOilA5位點在“Darmor-bzh”基因組的物理距離為178Kb,區(qū)段內(nèi)包含46個基因;其在“ZS11”基因組中的物理距離為242Kb,區(qū)段內(nèi)包含51個基因。根據(jù)候選基因在親本間的序列差異以及擬南芥的注釋信息,找到三個可能與脂類代謝相關(guān)的基因,我們將這三個基因初步確定為qOilA5位點的候選基因。5、Hemoglobin-2(HB2)基因在擬南芥種子中過表達的時候,可以顯著提高擬南芥種子的含油量�？寺×薍B2基因位于A5染色體上的同源拷貝,分別構(gòu)建了組成型過表達載體(p35S:Hb)和種子特異表達載體(pNapin:Hb),并利用農(nóng)桿菌介導的遺傳轉(zhuǎn)化導入油菜。轉(zhuǎn)基因后代分析表明,HB2基因在油菜中過量表達,轉(zhuǎn)基因單株含油量沒有明顯變化;種子特異表達載體pNapin:Hb的轉(zhuǎn)基因后代中可見HB2基因在種子中表達有所增加,其中一個株系轉(zhuǎn)基因單株含油量顯著高于對照單株。
【圖文】：

圖 1.1 我國近 20 年油料作物及油菜的播種面積、產(chǎn)量及單位面積產(chǎn)量A：油料作物及油菜的播種面積；B：油料作物及油菜的產(chǎn)量；C 油菜單位面積產(chǎn)量。Figure 1.1 Acreage、total output and yield per hectare of oil crops and rapeseed over the past 2yearsA：Acreage of oil crops and rapeseed; B：Total output of oil crops and rapeseed;C：yield per hectare of rapeseed.1.1 甘藍型油菜含油量育種現(xiàn)狀油菜產(chǎn)油量由產(chǎn)量與含油量兩方面因素構(gòu)成，相關(guān)研究表明，油菜籽中含油量每增加 1%，大概相當于油菜產(chǎn)量增加 2.3-2.5%(王漢中 2004)。甘功勛等通過對油菜產(chǎn)量性狀以及含油量的考察，發(fā)現(xiàn)油菜含油量的遺傳力最大，而種子產(chǎn)量和株高的遺傳力最��；種子含油量的變異系數(shù)（4.7%）遠小于主花序產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)（16.58%），可見在一定程度上提高油菜的含油量比提高產(chǎn)量更經(jīng)濟，更穩(wěn)定(甘功勛和林樹春 1997)。Zhao 等研究表明油菜含油量性狀與每角果粒數(shù)呈顯著正相關(guān)

圖 1.2 植物 TAG 代謝模式圖（引自 Chapman and Ohlrogge 2012）A：植物中脂肪酸與 TAG 積累；B：植物中 TAG 生物合成。.2 Overview of pathways TAG synthesis in plants（Adapted from ChapmanOhlrogge 2012）w of pathways of FA supply and TAG synthesis in plants; B：Overview of pathwaysbiosynthesis in plants.體內(nèi)，首先是蔗糖被轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)溶液中，作為碳水化合物的來糖，然后在細胞質(zhì)或者質(zhì)體中經(jīng)過糖酵解生成丙酮酸（Pyr）；丙氫酶（PDH）的作用脫氫氧化形成乙酰輔酶 A；接下來經(jīng)過乙酰CCase）的作用羧化生成丙二酰輔酶 A；最后丙二酰輔酶 A 進入脂通過三種類型 KAS（ketoacyl-ACPsynthase）的協(xié)同作用，，每次循，最終合成 16 碳或者 18 碳的脂肪酸；脂肪酸酶復合體的產(chǎn)物經(jīng)成酶的催化在葉綠體外膜中被活化，轉(zhuǎn)移到內(nèi)置網(wǎng)上(Chapm012)。
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S565.4

【參考文獻】

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本文編號：2682375