甘蓝型油菜A7-含油量QTL图位克隆

本项目针对我国油菜栽培品种含油量亟待提高的现状，期望通过图位克隆和基因功能分析发掘控制菜籽含油量的重要候选基因，为后续开展转基因和基因工程研究提供富有价值的基因资源。研究包括在对油菜A7连锁群上11个环境下稳定表达的含油量QTL精细定位基础上，针对500kb区间发展<100kb的重叠QTL-近等替换系，运用芯片表达谱、生物信息学分析和基因克隆与表达等技术，筛选出对油菜含油量起重要作用的候选基因，克隆其基因全序列，并采用Northern杂交、半定量RT-PCR或荧光实时定量PCR等对目标基因进行转录水平差异分析；同时利用油菜转基因体系对筛选出的候选基因开展含油量性状的功能验证。预期获得2-3个拥有自主知识产权的调控油菜含油量性状的重要候选基因。研究结果对丰富油菜含油量遗传机理及开展高含油量分子育种具有重要参考价值，也为高通量筛选、克隆其他油菜重要品质或产量性状候选基因提供研究经验和技术平台。

本项目针对我国油菜栽培品种含油量亟待提高的现状，在对油菜A7连锁群上主效QTL qOilA7多年定位和精细定位基础上，期望通过图位克隆和基因功能分析发掘出控制qOilA7的重要候选基因，为后续开展分子设计育种和基因工程研究提供富有价值的基因资源。.主要研究内容：1）QTL-近等替换系的培育：在前期研究积累基础上，针对A7-含油量主效QTL qOilA7在内的5.8cM（1.15Mb）区域发展标记，构建BC5F2和BC6F1及更高世代回交群体，培育置换片段更小的QTL-近等替换系；2）qOilA7精细定位：利用白菜/油菜全基因组测序结果和其他芸苔属序列信息，在qOilA7区间进一步发展和加密标记，同时利用高世代回交自交群体在多环境多重复下的田间表型鉴定，精细定位QTL至小于200kb区间。3）qOilA7候选基因筛选：精细定位基础上，运用双亲不同发育时期种子转录组测序和表达谱分析、生物信息学查询、候选基因克隆测序与表达差异确认等，筛选出对油菜含油量起重要作用的候选基因；4）qOilA7候选基因功能验证：采用植物转基因技术，以qOilA7近等基因系为材料进行候选基因的转化拟南芥和油菜实验，验证候选基因对油菜含油量性状的作用。.获得以下主要研究结果：1）QTL-近等替换系的培育至BC4F5-BC6F3世代，OilA7区域内获得200-400kb小片段置换的近等替换系材料；2）2011-2015连续三年基因型和表型关联分析，精细定位qOilA7区间至168kb; 3）根据SG群体双亲不同发育时期角果和种籽转录组测序和表达谱分析，加以生物信息学查询和比对，从16个差异表达基因（168kb）中筛选出相关候选基因3个。进一步以BC4F5近等置换系为材料对候选基因作qRT-PCR确认和测序比对，得出ORF6为可能性最大的候选基因，目前已转化拟南芥进行功能验证并获得T1代种子，油菜转基因实验同步进行。4）项目实施期间，发表含油量研究相关SCI论文3篇，累计影响因子>10，发表国内学报论文2篇，授权专利一项。