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课题组鉴定了甘蓝型油菜同时控制种子含油量和种皮色泽的QTL位点

已有 3080 次阅读 2022-1-30 11:20 |系统分类:论文交流

油菜已是我国最为重要的油料作物之一,甘蓝型油菜的栽培品种中大多为黑色籽粒。研究发现,黄籽油菜与黑籽油菜相比,通常具有更高的含油量和蛋白质含量、更少的色素、多酚和更低的纤维含量。培育黄籽油菜是油菜当前育种的主要方向之一,而揭示种皮颜色与含油量和纤维素等之间关联的遗传机制可为培育黄籽高油新品种点奠定坚实的基础。

127日,课题组在Theoretical and Applied Genetics在线发表了题为" A major yellow-seed QTL on chromosome A09 significantly increases the oil content and reduces the fiber content of seed in Brassica napus"的研究论文,该文通过QTL定位和BSR技术鉴定到一个同时控制油菜种子颜色、含油量和纤维含量的主效应QTL

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该研究首先利用高含油量黄籽甘蓝型油菜N53-2和含油量较低的黑籽甘蓝型油菜Ken-C8为亲本构建的KN DH群体对黄籽性状进行了QTL定位,共鉴定出10个黄籽QTL,其中位于A09染色体上的主效QTL cqSC-A09,可以在所有的6个环境中定位到,解释了41%以上的表型变异率。进一步,通过BSR-Seq技术在A09染色体上鉴定到一个唯一的显著关联位点,与 cqSC-A09为同一位点(图1)。

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1 BSR-Seq技术鉴定到种皮颜色的显著关联位点cqSC-A09

QTL cqSC-A09的黄籽等位基因在增加含油量的同时降低了种子色素和纤维含量,在高含油量高种子品质油菜新品种培育中具有重要应用价值。通过整合QTL定位和BSR-Seq的结果,将该QTL锁定在58.17-61.46的染色体区间内(图2)。通过与种子含油量和纤维组分的共定位分析,发现cqSC-A09不仅控制种子颜色,还影响种子含油量和纤维含量。重要的是,其有利的等位基因可以在增加含油量的同时,降低种子色素和纤维含量,其控制含油量、木质素和纤维素的R2分别为11.98%48.50%16.21%

该研究首次报道了能同时控制种子颜色、含油量和纤维含量的主效QTL,在高含油量、高种子质量的优良新品种选育中具有重要应用潜力。此外,该研究通过整合序列变异注释、基因表达差异分析和基因互作网络,筛选到3个重要的候选基因,为该主效QTL的进一步克隆和应用奠定了基础。原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00122-022-04031-0

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2 主效QTL cqSC-A09同时控制含油量、种皮颜色和纤维成分(木质素和纤维素)



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