甘蓝型油菜第七连锁群上主效含油量QTL的精细定位

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1、硕士学位论文甘蓝型油菜第七连锁群主效含油量QTL的精细定位指导教师姓名、职称赵坚竖盟究虽单位地址逝江!!亚菹太堂丝堂皇生金抖堂堂陵申请学位级别亟±专业植物堂论文提交时间2Q!!!Q垒!Q2：论文答辩时间2Q!!!Q511昼学位授予单位和日期浙江痖菹太堂答辩委员会主席庄态云论文评阅人庄态亟)囱遂查)筮悬堡)毖型!明≥王建至2011年5月18日＼删黜FineMappingofaMajorQTLforOilContentonLinkageGroup7inBrassicaNapusL．ADissertationSubmittedtotheCommitteeofZhejiangNorm

2、alUniversityFortheDegreeofMasterofScienceByDingYuSupervisedbyProfZhaoJianYiMay,2011本研究在以下项目经费资助下完成：1、重点基础研究发展计划(973项目)：油菜籽油脂形成的分子生物学机制及其代谢调控一课题2：高含油量等位基因的克隆及功能分析(编号：2006CBl01602)2、国家自然科学基金面上项目：甘蓝型油菜A7连锁群上粒重／粒数QTL的精细定位和图位克隆(编号：30871543)3、国家高技术研究发展计划863项目：强优势甘蓝型油菜杂交种的创制与应用(编号：2009AAl01105)4、浙

3、江省自然科学基金重点项目：油菜A7．含油量QTL区间3个重要候选基因的克隆和功能分析(编号：Z3100592)甘蓝型油菜第七连锁群上主效含油量QTL的精细定位摘要提高油菜种子含油量无疑是最重要的育种目标之一，然而种子油分的累积是一个非常复杂的生化代谢和基因调控过程，在模式作物拟南芥中，已明确参与油脂形成代谢途径的相关候选基因有600余个，因而含油量性状的遗传控制系统异常复杂难以解析。至今虽然在QTL水平上对油菜种子含油量性状已有众多研究报道，鉴定出了一系列与种子含油量相关的重要QTL，但尚未见对重要含油量QTL进行精细定位和图位克隆的相关论文。本研究是在前期多环境下的含油量Q

4、TL初定位基础上，精细定位第7连锁群上一个在所有11个被检环境下均稳定表达的主效QTL，筛选控制该QTL的重要候选基因／基因簇。利用来自白菜BAC序列信息设计位点特异性标记，在QTL区域通过标记辅助筛选，发展含供体基因组片段的近等替换系至BC3FI／BC3F2，BC3F2／BC3F3和BC4FI／BC,@2世代，用BC3Fl，BC3F2和BGFl群体单株进行标记基因型分析，用相应后代株系BC3F2，BC3F3和BC4F2群体进行二重复的田间试验和含油量测定。采用近红外分析仪检测种子含油量。在前期初定位试验中，A7．含油量QTL在所有11个环境中被检出，LOD值在3．09．20

5、．54之间，对群体总遗传变异的贡献率为3．59％至24．69％，QTL区间约21．0eM。在此基础上，首先用由1147个单株构成的BC3Fl群体的标记基因型和其相应BC3F2株系表现型对该QTL进行确认，并将QTL区间缩小至12．6cM，界于标记z从S176和EM4ME8之间。进一步的精细定位是在加密区间标记和培育更高世代QTL近等替换系基础上进行。我们在ZAASl76和EM4ME8区间设计了位置特异性标记，定位23个，进而对1300个BC3F2／BC3F3和1500个BC4Fl／BC4F2单株／株系进行标记基因l摘要型／含油量表现型分析和测定。从而把A7．含油量QTL分别锁

6、定在一个7．3cM(BC3F2／BC3F3)和528kb(BC4Fl／BC4F2)的区间。通过对BC4F2世代QTL-近等替换系间的比对分析，发现528kb目标区域内含纯合高油等位基因(Gaoyou)片段(n=17，46．4％)的17个株系平均含油量为46．4％，相对含纯合低油等位基因(Sollux)片段的16个株系平均含油量44．3％，相差2．1个百分点，差异达极显著(p=o．000)。通过FGENESH软件生物信息查询和比对，发现在该A7．含油量QTL的528kb基因组区域内，共预测有108个ORF。其中检测到一个与拟南芥脂肪酸合成碳链延长相关的重要候选基因高度同源(23

7、73bp，CDS)ORF，这个基因正在作为OilA7的第一个候选对象进行功能研究。结果说明在A7．含油量QTL位点上，欧洲品种Sollux等位基因被中国品种“Gaoyou"纯合替代时可稳定提高油菜含油量2个以上百分点，由此推断A7．含油量QTL是一个控制油菜含油量性状的重要QTL，克隆控制该QTL的基因／基因簇对油菜育种和遗传研究均具有重要意义。关键词：甘蓝型油菜(；近等基因系；精细定位；含油量玎FINEMAPPINGOFAMAJORQTLFOROILCONTENTONLINKAGEGROUP7IN上；