甘蓝型油菜苗期耐湿性状的QTL定位与全基因组关联分析

【作者】 王晓东； 孙莉洁； 陈锋； 张维； 张洁夫；

【机构】 江苏省农业科学院经济作物研究所；

【摘要】 湿害是影响我国油菜生产的最大限制因素之一,尤其对长江中下游油菜主产区造成显著影响。湿害严重影响油菜的产量,还会引发油菜的倒伏,而倒伏会使油菜病虫害加剧,含油量降低,机械化收获无法进行。因此,研究油菜耐湿性的遗传机制和分子机理具有重要的科学意义和应用价值。本研究建立了一种快速准确的油菜耐湿性鉴定方法,在子叶平展期,利用没顶淹水6天、排水恢复生长7天后的相对死苗率作为耐湿性鉴定指标。利用该方法,对包含189个家系的重组自交系(RIL)群体,在光照培养箱中进行了5个批次的耐湿性鉴定。基于已构建的高密度SNP遗传图谱,对RIL群体的耐湿性进行QTL定位。5个批次中共检测到17个与耐湿性相关的QTL,其中QTL cqWT.C3-2,cqWT.C8-1和cqWT.C8-2能在两个批次中重复检测到。QTL cqWT.C3-2在第1和5个批次中分别解释表型变异的10.3%和23.3%,是本研究的主效QTL位点。另外,对耐湿性进行上位性分析,共检测到18个上位性互作位点,分别解释1.16-14.02%的表型变异。此外,利用上述耐湿性鉴定方法,对530个油菜品种/品系构成的自然群体进行了一个环境的耐湿性鉴定。基于油菜60K芯片的基因分型结果,采用一般线性模型和混合线性模型进行全基因组关联分析,共检测到26个与耐湿性显著关联的SNP位点,其中13个关联位点被两种方法重复检测到,单个关联位点解释2.12-4.47%的表型变异。令人惊讶的是,将关联分析与QTL定位结果进行比较,没有发现两种方法都能检测到的位点。本研究为明确油菜耐湿性分子机制提供线索,定位的主效QTL位点为耐湿性油菜新品种的选育提供了基因资源。更多还原