油菜油分、蛋白质和硫苷含量相关性分析及QTL定位

【作者】 梅德圣； 张垚； 李云昌； 胡琼； 李英德； 徐育松；

【机构】 中国农业科学院油料作物研究所国家油料作物改良中心/农业部油料作物生物学重点开放实验室；

【摘要】 油菜是世界范围内重要的油料作物,油菜的主要加工产品是菜油,菜籽含油量每提高1个百分点,相当于增产2.3～2.5个百分点,可为加工企业带来可观的经济效益。在目前油菜产量已提高到一定的程度以后,为使油菜生产效益得以进一步提高,高含油量的育种研究显得日益重要。油菜籽含有约25%的蛋白质,去油后的菜籽饼粕约含有35%～45%的蛋白质,双低油菜籽的蛋白具有良好的营养特性,合理的氨基酸组成,营养价值较高,适用于所有家畜饲料,而且双低油菜籽粕比豆粕便宜。所以作为良好饲料蛋白来源的双低菜籽饼粕,已越来越被关注。硫苷含量的高低是衡量油菜品质性状的重要标准,油菜中硫苷在相关酶的作用下产生异硫氰酸盐等有害物质,限制其在家畜饲料方面的应用。因此,低硫苷含量也是油菜育种工作的目标性状之一。由于含油量、蛋白质等品质性状都为数量性状,由微效多基因控制,表现为连续变异,受环境的影向较大,因此单独依靠传统育种方法和技术在现有基础上进行研究难以取得较大的突破。为定位与油分、蛋白质和硫苷含量等品质性状相关的数量性状位点（QTL）,从理论指导这些重要数量性状的改良,以两个含油量较高的甘蓝型油菜品系8908B和R1为研究材料,配置了正反交组合,并通过套袋白交,构建了正交F₂群体和反交F₂群体各1个。在正反交F₂群体中,含油量和蛋白质含量都存在极显著的负相关,相关系数分别为-0.68**和-0.81**,含油量和硫苷含量相关性不显著;蛋白质含量和硫苷含量在正交群体中相关不显著,但在反交群体中存在显著负相关（相关系数r=-0.45**）。利用正交F₂群体中的118个单株,构建了一张包含121个标记的遗传连锁图谱,图谱长1298.7cM,有21个连锁群（LGs）。用复合区间作图方法,检测到控制含油量的QTL 2个,分别命名为oil1和oil2,位于第8和第10两个连锁群上,LOD分别为值2.6和5.1,遗传贡献率分别为4.8%和13.7%,oil1和oil2的增效基因都来源于R1。对蛋白质含量分析获得2个QTL,分别命名为pro1和pro2,分布在第1和第3连锁群上,单位点分别解释表型变异15.2%和14.1%,LOD值为2.7和2.5。位点pro1由8908B提供增效基因;pro2则由R1提供增效基因。检测到与硫苷含量有关的4个QTL,分别命名为glu1、glu2、glu3和glu4。glu1和glu2位于第20连锁群上,glu3位于第4连锁群上,glu4则位于第8连锁群上。贡献率依次为7.5%、14.7%、25.4%、1.9%,LOD分别为2.7、3.8、2.6、2.8。除glu1的增效基因来白于R1外,其余3个QTL位点均由8908B提供增效基因。更多还原