甘蓝型油菜花期性状环境稳定和环境特异QTL遗传解析

【作者】 赵卫国； 朝红波； 王灏； 李保军； 栗茂腾；

【机构】 华中科技大学生命科学与技术学院； 陕西省杂交油菜研究中心；

【摘要】 油菜是世界上最重要的油料作物之一。高产、稳产是油菜育种的首要目标。花期是油菜的重要农艺性状之一,和成熟期密切相关。为了解析油菜花期性状的遗传机制,本研究利用冬性、半冬性和春性环境共11个不同年份的花期表型和高密度遗传连锁图谱进行花期QTL分析。通过花期QTL扫描共获得55个显著性QTL,其中20个QTL在两个以上环境重复检测到,4个QTL在半冬性环境和春性环境稳定表达,6个QTL在冬性环境和半冬性环境稳定表达,2个QTL在冬性和春性环境同时稳定表达,获得1个QTL在3个生态环境皆能稳定表达。共获得6个花期主效QTL,其中2个只在春性环境特异表达,其余4个在冬性和半冬性环境稳定表达。利用油菜参考基因组,通过对不同研究油菜花期QTL和本研究花期QTL进行比较,仅有18个花期QTL和本研究的花期QTL是共定位的。对甘蓝型油菜花期QTL置信区间的335个候选基因及对应的230个拟南芥同源基因进行功能注释,发现主要包括赤霉素、光周期、生物钟、花发育、春化作用、光信号等相关基因。两亲本重测序结果发现QTL位点具有大量的非移码插入/缺失的SNP,这可能是导致基因功能上的差异。此外,许多候选基因具有多个拷贝,而基因多拷贝可能导致该基因的亚功能化,从而使同一基因的功能在不同染色体上具有较大的差异,同时也增加了花期调控的复杂性。更多还原