GWAS结合共表达网络分析挖掘影响油菜种子硫苷积累的作用位点

• 作者: 何昕 刘忠松 刘蔚 华玮 姚敏 官春云 康郁 王美 解盼 钱伟 钱论文
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 甘蓝型油菜 全基因组关联分析(GWAS) 硫苷含量 单体型 共表达
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1729-1741
• 页数: 13页
• 分类号: S565.4
• 字数: 7951字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2019.10.003

摘要

降低菜籽油中硫苷(glucosinolate,GSL)的含量对菜籽油品质改良具有重要意义.本研究以203份中国半冬性油菜(Brassica napus)自交系为材料,利用芸薹属60K SNP芯片对油菜种子硫苷含量进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),共检测到20个与硫苷含量显著关联的SNP位点,分别位于A02、A03、A09、C03、C08、C09染色体上.对这些显著关联的SNP位点侧翼序列进行连锁不平衡分析,检测到C03染色体上的单体型区域(57830409～58283210 bp;r2=0.96)与硫苷含量显著关联.在这个单体型区域检测到了一个拟南芥(Arabidopsis thaliana)的直系同源基因支链氨基转移酶4(branched-chain aminotransferase 4,BCAT4),涉及硫苷的合成.同时,利用50个重测序材料对这个单体型区域进行了进一步的区域关联分析,揭示BnBCAT4-C03 (BnaC03g68450D)基因区域单体型结构变异影响了硫苷的积累.结合基因共表达网络分析结果,表明BnBCAT4-C03与其他硫苷合成的重要基因形成了分子网络,调节硫苷的合成与积累.本研究结果有助于开发单体型功能标记,为极端低硫代品种选育提供理论指导.