甘蓝型油菜分枝角度QTL定位及候选基因分析

分枝角度是油菜重要株型性状.为筛选和发现适度紧凑的分枝角度调控基因,以提高产量利于机械化收获,以分枝角度差异显著的油菜品种Holly和APL01为亲本构建的重组自交系(RIL)群体为材料,在2个环境中对分枝角度进行QTL定位及候选基因分析.结果表明,RIL群体分枝角度表现出连续变异且呈正态分布.利用前期构建的高密度SN...     

甘蓝型油菜每角粒数的全基因组关联分析

每角粒数是油菜重要的产量构成因子,增加每角粒数有助于提高油菜的籽粒产量。利用Illumina 60K SNP芯片对496份具有代表性的油菜资源进行基因型分析,考察该群体在2个环境中的每角粒数,利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明,本群体在2个环境中每角粒数的广义遗传力为57.7%。利用MLM和GLM模型分别检测到9个和20个位点,所有MLM位点均得到GLM结果的验证。6个位点与前人定位的QTL重叠,其中2个位点得到2次验证,其余14个是新位点。在7个位点附近找到了候选基因,其中在C09染色体的位点Bn-scaff155761-p74980附近找到已克隆的油菜每角粒数基因BnaC9.SMG7b,在其余6个位点附近找到GRDP1、SPATULA、HVA22D、DA2等已知的拟南芥每角粒数基因的同源基因。本研究结果有助于解析油菜每角粒数的遗传基础及其调控机制,为每角粒数的遗传改良奠定了基础。     

甘蓝型油菜千粒重全基因组关联分析

千粒重是油菜产量构成的重要因素之一。本研究利用高通量SNP芯片对496份具有代表性的油菜种质资源进行基因型分析,考察群体在3个环境(14NJ、15TZ、16TZ)中的千粒重表型,利用混合线性模型(mixed linear model,MLM)和一般线性模型(general linear model,GLM)进行全基因组关联分析。结果表明,本群体在3个环境中千粒重的广义遗传力为63.12%。MLM模型检测到6个显著位点,解释28.92%的表型变异;GLM模型检测到61个显著位点,解释47.08%的表型变异。合并共同位点后得到62个显著位点,联合解释47.31%的表型变异。这些位点分布在基因组所有染色体上,在A07、A03和C06染色体上分别检测到数目最多的9、8和7个位点。其中效应最大的位点Bn-scaff_17526_1-p1066214位于C09染色体,在MLM和GLM模型中表型贡献值分别为5.55%和15.26%。21个位点与前人报道的QTL重叠,其中8个位点得到至少2个群体的验证。其余41个位点为新鉴定的位点,其中多个位点效应高且在多环境中被检测到,如位点Bn-A03-p560769、Bn-scaff_15743_1-p599416和Bn-scaff_15743_1-p590955等。在11个位点附近找到DGAT、EOD3、AGL61、WRI1、DA2、RAV1等拟南芥已报道千粒重基因的同源基因。本研究结果有助于解析甘蓝型油菜千粒重的遗传基础,为研究千粒重的调控机制、指导千粒重的遗传改良奠定基础。     

甘蓝型油菜叶绿素缺失突变体yl1 的表型鉴定与遗传分析

为挖掘高光效种质资源,研究来自甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的甘蓝型油菜品种宁油18号(NY18)突变体,获得了能够稳定遗传的叶绿素缺失突变体yl1。调查和测定该突变体的农艺性状、光合色素含量和光合作用参数,观察叶绿体超微结构,发现与野生型NY18相比,全生育期里yl1的整株都表现出黄化,经济性状与野生型存在显著差异;苗期光合色素含量显著降低,叶绿素b下降程度更大;净光合速率显著降低;叶绿体形态异常、发育不完全,类囊体分布松散未垛叠形成基粒类囊体。以NY18与yl1为亲本,构建P1、P2、F1、F2、BC1P1(B1)和BC1P2(B2)6世代群体,利用主基因+多基因6世代联合分离分析方法,发现yl1叶绿素缺失为不完全显性遗传,且符合1对加性-显性主基因模型,F2世代的主基因遗传率为96.42%。     

甘蓝型油菜角果长度性状的全基因组关联分析

角果长度是油菜重要的农艺性状,适度增加角果长度有利于扩大角果库容量,增加光合面积,提高油菜的籽粒产量。本研究利用Illumina60KSNP芯片对496份具有代表性的油菜资源进行基因型分析,考察群体在4个环境中的角果长度表型,利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明, MLM模型检测到7个位点,联合解释25.01%的表型变异; GLM模型检测到25个位点,联合解释41.77%的表型变异。合并共同位点后得到27个位点,其中7个与前人报道的QTL重叠,其余20个是新鉴定的位点。效应最大的位点Bn-A09-p29991443位于A09染色体,在MLM和GLM模型中分别解释13.89%和12.86%的表型变异,携带其优异等位基因的材料平均角果长度增加0.89cm。同时,在该位点附近找到已克隆的油菜角果长度基因ARF18和BnaA9.CYP78A9。此外,在5个位点附近发现拟南芥已知角果长度基因GID1b、FUL、EOD3、DOF4.4和GA20ox1的同源拷贝。本研究结果有助于解析角果长度的遗传基础,为研究角果长度的调控机理,指导角果长度的遗传改良打下基础。     

甘蓝型油菜-核盘菌酵母双杂交cDNA文库构建及BnJar1互作蛋白筛选

油菜与核盘菌相互作用的过程中，JA（茉莉酸）合成相关基因表达量升高，但是JA信号传递却受到了抑制，推测核盘菌分泌的效应蛋白可能直接或间接作用于JAR1蛋白，使其活性降低，从而抑制依赖JA途径的油菜防御系统。前期通过转录组测序获得了差异表达基因BnJar1全长序列，为进一步揭示BnJar1基因参与油菜-核盘菌相互作用过程的机理，本研究对BnJAR1蛋白进行生物信息学分析和预测，构建了核盘菌-油菜互作表达基因酵母文库，并以BnJar1作为诱饵蛋白对文库进行酵母双杂交筛选，获得了5个来自油菜的互作蛋白：丙二烯氧化物环化酶2(BnAOC2)、COP9信号复合物（BnCOP9）、4a-羟基四氢生物蝶呤脱水酶（BnDcoH）、腈水解酶2(BnNIT2)和茎特异性蛋白（BnTSJT1）;2个来自核盘菌的互作蛋白：MFS结构域蛋白（SsMFS）和Rho3 GTP酶（SsRho3）。相关结果为研究油菜-核盘菌的相互作用，挖掘致病或抗病相关基因，进一步解析其机理奠定了基础。     

超高产油量油菜品种宁杂182的选育和栽培要点

宁杂182属甘蓝型油菜中早熟类型，选自16’8006×16’8036组合。国家油菜试验结果为，株高平均169.76 cm，有效分枝平均9.01个，单株总角数平均395.90个，角果中长，每角粒数平均23.35粒，千粒质量平均4.31 g，芥酸含量平均0.14%，硫苷含量平均22.60μmol/g，含油量平均50.09%，生育期平均217.3 d。2 a平均产量3 180.30 kg/hm²，比对照增产11.80%，平均产油量1 578.38 kg/hm²，比对照增产21.25%。2 a平均菌核病发病率17.47%，平均病情指数8.99;2 a平均病毒病发病率0.67%，平均病情指数0.38。宁杂182适合机收。     

整合关联分析和共表达网络分析挖掘甘蓝型油菜籽粒质量候选基因

甘蓝型油菜是中国重要的油料作物，籽粒质量是油菜产量构成的重要因素。本研究利用A-D Test模型对496份油菜的籽粒质量进行全基因组关联分析，共检测到19个显著位点，联合解释34.1%的表型变异。整合A-D Test及前期混合线性模型和一般线性模型结果后得到71个位点，联合解释50.1%的表型变异。在22个位点置信区间内找到ARF2、NPC6、TTG2和WRI1等已被报道的拟南芥中的籽粒质量基因的同源基因。同时，利用大粒品种中双11和中小粒品种中油821的籽粒和角果皮转录组数据进行加权基因共表达网络分析，构建了13个共表达模块，其中紫色(purple)和洋红色(magenta)模块与籽粒质量表型显著相关。GO富集分析结果表明，2个模块在L-苯丙氨酸氨基转移酶活性、硫双加氧酶活性、焦磷酸酶活性和RNA解旋酶活性等显著富集。2个模块中的枢纽基因BnaA06g00850D、BnaA01g00990D、BnaC06g10000D和BnaC02g44260D等的同源基因为ETHE1、DAR1、GLN1;1和SMG7等拟南芥籽粒质量已知基因。整合全基因组关联分析和加权基因共表达网络分析的分析结果，...