【摘要】：油菜是我國(guó)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(jì)價(jià)值。本研究利用雙單倍體群體ZD-DH對(duì)甘藍(lán)型油菜含油量進(jìn)行QTL定位,在A5染色體上鑒定到了一個(gè)新的位點(diǎn)qOilA5。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了近等基因系,對(duì)qOilA5位點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)定位,并對(duì)目標(biāo)區(qū)段內(nèi)可能存在的候選基因進(jìn)行了預(yù)測(cè)。主要研究結(jié)果如下:1、利用油菜60K SNP芯片對(duì)ZD-DH群體進(jìn)行基因分型,結(jié)合連續(xù)兩年的含油量表型進(jìn)行QTL定位,共鑒定到三個(gè)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(shí)驗(yàn)室定位到的新位點(diǎn),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(cè)序的結(jié)果開發(fā)多態(tài)性標(biāo)記,利用22個(gè)共顯性InDel標(biāo)記構(gòu)建局部遺傳連鎖圖譜,將qOilA5位點(diǎn)的QTL區(qū)段錨定到標(biāo)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(gè)背景相近,在qOilA5位點(diǎn)存在差異的DH純系作為精細(xì)定位群體的親本,構(gòu)建了兩對(duì)雜交組合,其中精細(xì)定位所用的BC_1F_2群體由雜交組合ZD6×ZD56衍生而來。對(duì)四個(gè)親本材料進(jìn)行了全基因組重測(cè)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(biāo)區(qū)段開發(fā)了一批分子標(biāo)記。3、利用新開發(fā)的InDel標(biāo)記對(duì)BC_1F_2群體的281個(gè)單株進(jìn)行基因型分析,構(gòu)建了qOilA5位點(diǎn)的局部遺傳連鎖圖譜;結(jié)合BC_1F_2群體表型數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL掃描,最終將qOilA5位點(diǎn)目標(biāo)區(qū)段錨定到標(biāo)記ZDM306與ZDM428之間。4、qOilA5位點(diǎn)在“Darmor-bzh”基因組的物理距離為178Kb,區(qū)段內(nèi)包含46個(gè)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(gè)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(gè)可能與脂類代謝相關(guān)的基因,我們將這三個(gè)基因初步確定為qOilA5位點(diǎn)的候選基因。5、Hemoglobin-2(HB2)基因在擬南芥種子中過表達(dá)的時(shí)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(dá)載體(p35S:Hb)和種子特異表達(dá)載體(pNapin:Hb),并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化導(dǎo)入油菜。轉(zhuǎn)基因后代分析表明,HB2基因在油菜中過量表達(dá),轉(zhuǎn)基因單株含油量沒有明顯變化;種子特異表達(dá)載體pNapin:Hb的轉(zhuǎn)基因后代中可見HB2基因在種子中表達(dá)有所增加,其中一個(gè)株系轉(zhuǎn)基因單株含油量顯著高于對(duì)照單株。
【圖文】：

圖 1.1 我國(guó)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(lán)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?jī)煞矫嬉蛩貥?gòu)成，相關(guān)研究表明，油菜籽中含油量每增加 1%，大概相當(dāng)于油菜產(chǎn)量增加 2.3-2.5%(王漢中 2004)。甘功勛等通過對(duì)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�。环N子含油量的變異系數(shù)（4.7%）遠(yuǎn)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(jì)，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(yùn)到細(xì)胞質(zhì)溶液中，作為碳水化合物的來糖，然后在細(xì)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(jìn)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(fù)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(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S565.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2682375