甘蓝型油菜高油环境钝感基因型相关基因的精细定位及克隆

Oil seed content was mainly controlled by genetic factor, as well as environment factors. Breeding for environment-insensitive genotypes of seed oil content is an important foundation to promote the promotion and application of high oil quality varieties. QTL mapping and cloning of environment-insensitive genotype have not been reported in Brassica napus. The project use QTL of environment-insensitive for oil seed content and genotype-related genes to choose the oil seed content of the environment-insensitive and environment-sensitive genotype and specific exchanged chromosome to construct DH population for fine mapping by SSR and SRAP markers linkage map. Combined with the result of stability of high oil DH population in different environments and refer to the result of expression profile analysis for oil seed content of different environment and homology analysis, screened and cloned oil seed content of environment-insensitive candidate genes initially. That's will provide mportant theoretical basis for the stability of Brassica napus high oil genetic varieties selection and promotion of applied research.

油菜含油量除受自身基因型遗传之外，环境因素也有较大影响。油菜含油量环境钝感基因型材料筛选，是促进高油优质品种推广应用的重要基础。目前甘蓝型油菜环境钝感基因型相关基因的QTL研究及克隆在国内外均未见报道。本项目以前期定位的含油量环境钝感基因型相关基因的QTL和含油量环境差异表达基因为基础，选择含油量环境钝感基因型和环境敏感基因型且在特定染色体上发生交换的单株构建精细定位DH群体，通过增加SSR、SRAP等标记加密连锁图谱，结合在不同环境的高油DH群体含油量稳定性鉴定结果，对特定区段进行含油量环境钝感基因型相关基因的QTL精细定位，参考含油量环境差异表达谱分析结果和同源性分析及序列比较，初步筛选并克隆出含油量环境钝感基因型的相关候选基因，为开展甘蓝型油菜高油稳油遗传、品种选育及推广应用研究提供重要理论基础。

含油量是考察油菜品质指标的重要依据之一，高含油量稳定遗传是油菜育种家追求的重要目标。开展高油稳油研究对促进优质油菜品种推广应用意义重大。《甘蓝型油菜高油环境钝感基因型相关基因的精细定位及克隆》（31260337）立项以来，以重庆、贵阳、昆明3个环境筛选出的含油量环境钝感/敏感基因材料为亲本，通过小孢子培养构建了高油环境钝感/敏感基因型DH群体，然后通过分子标记、转录组分析等方法，对含油量环境钝感基因型相关基因进行定位分析；用高通量测序法分析miRNA在油脂合成过程作用；对重组自交系群体多年多点的含油量相关QTL进行了分析。结果从重庆、贵阳、昆明3个环境中筛选出高油环境钝感基因型材料2份、敏感基因型材料3份，并构建了高油环境钝感/敏感基因型DH群体；从重组自交系群体中筛选出含油量环境钝感基因型材料8个、敏感基因型材料5个；利用illumina SNP芯片技术构建了含有229个标记的高油环境钝感/敏感基因型遗传图谱，未能在任何连锁群上发现与含油量相关的QTL；对DH群体两个亲本（钝感基因型和敏感基因型）花后不同时期及不同环境温度条件下含油量差异表达基因进行分析，在温室环境下花后32天、45天分别检测出968个、1064个差异表达基因；以重组自交系群体SWU-2为材料，在3个不同环境下进行含油量及含油量环境钝感系数QTL分析，共检测到49个含油量相关QTL和42个含油量环境钝感系数QTL，7个含油量相关QTL与含油量钝感系数QTL相互重叠；以重组自交系群体SWU-1为材料，在5种不同环境下共检测到9个含油量比值QTL，A01染色体上的QTL qOCRA01在2种环境重复检测到，认为在A01和A06染色体上可能存在对环境敏感的含油量调控基因；利用高通量手段分别对花后14天，21天和28天的种子进行小RNA测序，30个家族的85个已知miRNA和1160个未知miRNA被鉴定出来，其中包括5个已知miRNA和19个未知miRNA参与脂肪酸合成过程。本研究为甘蓝型油菜高油稳油遗传、品种选育及推广应用研究提供了重要理论基础。