基于SNP遗传图谱对甘蓝型油菜部分脂肪酸组成性状的QTL定位

• 作者: 叶桑 周清元 唐章林 崔翠 曲存民 李加纳 王刘艳 王瑞莉 郜欢欢 陈柳依 雷维
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 甘蓝型油菜 脂肪酸 遗传图谱 QTL 候选基因
• 年，卷（期）: 2019,（21）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 3733-3747
• 页数: 15页
• 字数: 8660字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.21.002

摘要

[目的]菜籽油在烹饪、食品加工及工业生产中广泛应用,因此,根据生产需要改善菜籽油脂肪酸组分是油菜育种的重要目标.通过对2种环境下甘蓝型油菜主要脂肪酸组成进行QTL定位分析,寻找甘蓝型油菜脂肪酸组分的QTL及影响本群体脂肪酸组分的候选基因.[方法]以人工合成甘蓝型油菜10D130和甘蓝型油菜常规品种中双11构建高世代重组自交系(RIL)为研究材料,分别于2016-2017年和2017-2018年2个年度在重庆市北碚区2个不同的环境中设置田间试验,收获自交种子,采用气相色谱法3次重复对种子的脂肪酸组分进行分析.利用油菜6K SNP芯片对该RIL群体进行基因分型,DNA样品预处理及芯片处理严格按照Illumina Inc公司Infinium HD Assay Ultra操作说明进行.取最小阈值LOD 2.0利用JoinMap4.0软件构建高密度遗传连锁图谱.通过QTL IciMapping V4.1完备区间作图法对油菜主要脂肪酸组成进行QTL定位.[结果]2种环境中,两亲本各性状间差异及RIL群体各性状在株系间差异均达到显著或极显著水平,且6种脂肪酸含量在2个环境中均表现为连续分布,适合进行QTL检测.构建用于QTL定位的遗传图谱包含1 897个多态性SNP标记,覆盖甘蓝型油菜基因组3 214.19 cM,平均图距1.69 cM.利用此图谱,在2个环境共检测到位于8条染色体上的23个控制脂肪酸组分QTL位点,与硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸和芥酸含量相关的QTL位点分别为6、3、4、5、2和3个,其中在A05、A08和C03染色体上发现多种脂肪酸含量的QTL“富集区”.在A05染色体上检测到亚油酸和亚麻酸含量重叠的主效QTL,亚油酸与亚麻酸表现加性效应相同;在A08和C03上都检测到油酸、廿碳烯酸和芥酸含量重叠的主效QTL,油酸与廿碳烯酸及芥酸表现加性效应相反.与拟南芥脂肪酸代谢基因进行同源性比对分析,在1 7个QTL置信区间内筛选到22个候选基因,主要通过编码脂肪酸去饱和酶、全羧化酶合酶、碳链延长酶和参与酰基辅酶A生物合成等途径调控脂质的生物合成和代谢.[结论]利用甘蓝型油菜6K SNP芯片准确定位了2种环境条件脂肪酸组成的QTL位点,筛选到位于A05、A08和C03染色体上多种脂肪酸QTL的“富集区”,并与拟南芥脂肪酸代谢基因比对出该群体油菜脂肪酸代谢基因,可作为改善油菜籽脂肪酸组成的重要区段及候选基因.