芥菜型油菜种皮颜色的遗传与基因定位研究

论文摘要

在相同遗传背景下,由于黄籽油菜的种皮薄于黑籽、褐籽,所以黄籽油菜的含油量比黑籽和褐籽高,并且黄籽油菜的饼粕含有更少的纤维和更高的蛋白质,从而其饲养价值大大提高。甘蓝型油菜是我国主栽的油菜类型,由于没有天然的黄籽资源,选育出的黄籽材料黄籽性状表现也不够稳定,并且遗传机制一直没有得到清楚的阐述,阻碍着甘蓝型黄籽油菜的育种进程。我国是芥菜型油菜起源地之一,其资源丰富,自然界存在黑色、褐色和黄色等多种种皮颜色的油菜。由于芥菜型油菜的遗传机制相对简单,黄籽性状表现稳定,所以是黄籽油菜的育种的重要种质资源。本研究是以芥菜型油菜黄色种皮品种‘四川黄籽’为轮回亲本、黑色种皮品种‘紫叶芥’作为供体亲本构建的4个单基因分离群体A-BC6F2、A-BC7F1、B-BC6F2和B-BC7F1以及收集的芥菜型、白菜型油菜种质资源为材料,利用SSR、SRAP、RAPD和SCAR等分子标记进行芥菜型油菜种皮颜色基因定位和关联分析。获得如下结果:1通过对4个分离群体的种皮颜色观察和数据统计,经X2检验,证明4个分离群体种皮颜色都符合单基因遗传。近等基因系NILA和NILB的互补测验表明它们分别具有控制种皮颜色的基因位点BjA和BjB。2通过对500条RAPD引物、270对SRAP引物组合、175对SSR引物和4对SCAR引物的筛选,并且在相应的群体中单株分析,发现SCAR1078、SZ1-331、SCAR57、CB10428、SCM-08、OL12-F02、Ra2-A11、Na10-A08、Me10-Em4、CB10029和Ni4-C09共11个标记与BjA基因位点连锁,S1096-700、Ni4-D12、Ni4-H06、Ni3-G05、Ni4-F11和CB10298共6个标记与BjB基因位点连锁,离BjA和BjB基因位点最近的标记分别是OL12～F02/Ra2-A11/Na10-A08/Me10-Em4和Ni4-C09,S1096-700和CB10298,遗传距离分别是0.4cM和1.3cM,4.0cM和0.8cM。3通过与甘蓝型油菜SSR标记遗传图谱A基因组N9连锁群（Piquemal等,2005）、芥菜型油菜遗传图谱J9和J18连锁群（Ramchiary等,2007年）比较,发现本研究定位标记与上述图谱之间具有广泛的宏观共线性,并且发现标记CB10298从A基因组J9连锁群转移到B基因组J18连锁群,说明这两个连锁群具有同源性。通过将SSR标记的信息与拟南芥的信息相比较,表明TT8可能是BjB基因位点的候选基因。4用连锁标记分析22份芥菜型油菜和2份白菜型油菜种质资源,表明标记Me10-Em4/Na10-A08/Ra2-A11/L12-F02与BjA基因位点连锁紧密,标记CB10298与BjB基因位点连锁紧密,黄籽材料目的基因所在染色体区段很少发生重组,上述标记可用于油菜黄籽标记辅助育种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 概述
• 1.2 油菜种皮颜色研究
• 1.2.1 油菜种皮颜色性状的遗传
• 1.2.2 油菜控制种皮颜色基因的分子标记
• 1.3 芸薹属作物的比较基因组学研究
• 1.3.1 芸薹属植物比较遗传作图
• 1.3.2 芸薹属植物微观共线性
• 1.4 研究的目的和意义
• 2.材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 种皮颜色的鉴定
• 2.3 基因组DNA的提取
• 2.4 油菜RAPD、SRAP、SCAR和SSR体系构建与扩增产物电泳检测
• 2.4.1 PCR反应体系
• 2.4.2 PCR反应程序
• 2.4.3 RAPD、SRAP和SCAR反应产物的电泳及其检测
• 2.4.4 SSR反应产物的电泳及其检检测
• 2.5 多态性引物的筛选
• 2.6 连锁分析
• 2.7 图谱比较
• 2.8 关联分析
• 3 结果与分析
• 3.1 芥菜型油菜种皮颜色的遗传分析
• 3.2 基因组DNA的提取及检测
• 3.3 多态性RAPD、SRAP、SCAR和SSR引物的筛选
• 3.4 多态性引物的分离群体单株分析
• 3.5 标记与种皮颜色基因间遗传距离分析
• 3.6 油菜比较作图
• 3.7 芥菜型油菜种皮颜色基因区域标记的关联分析
• 4 讨论
• 4.1 芥菜型油菜种皮颜色基因位点多态性引物的筛选
• 4.2 油菜比较作图
• 4.3 图谱的构建
• 4.4 关联分析
• 5.结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介