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株高和一次有效分枝高度是与甘蓝型油菜结荚层厚度、收获指数紧密关联的重要农艺性状,有关株高的数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)和全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)已有很多报道,但对一次有效分枝高度的QTL和GWAS定位以及候选基因筛选的研究报道较少。本研究利用已构建的高密度遗传连锁图对2016和2017年2个环境的186个株系组成的重组自交系群体株高和一次有效分枝高度及其最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction,BLUP)值进行QTL定位共检测到8个株高的QTL,分别位于A03、A04和A09染色体,单个QTL解释4.60%~13.29%的表型变异,其中位于A04染色体上的QTL(q-2017PH-A04-2和q-BLUP-PH-A04-2)在2017年和BLUP中均被检测到;检测到9个一次有效分枝高度QTL,分别位于A01、A02、A05、A09、C01和C05染色体上,单个QTL解释5.12%~19.10%的表型变异,其中q-2017BH-A09-1、q-BLUP-BH-A09-2和q-BLUP-BH-A09-3有重叠区段。同时,利用课题组前期完成的588份重测序自然群体进行全基因组关联分析,2年共检测到与株高显著关联的50个SNP位点和与一次有效分枝高度显著关联的12个SNP位点;根据SNP的物理位置,筛选出参与细胞增殖、细胞扩增、细胞周期和细胞壁活动的13个株高候选基因,以及参与赤霉素、亚精胺等合成代谢途径、核糖体组成和在光合、萌发等过程中有一定作用的一次分枝高度的11个候选基因,并利用荧光定量PCR技术验证候选基因在极端材料中的表达情况。本研究结果将为油菜株型改良及后续基因的功能研究提供理论依据。 相似文献
2.
《分子植物育种》2021,19(10):3329-3338
随着南方稻-稻-油三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,选育油菜早熟品种是现阶段中国南方油菜育种的重要研究目标。本研究对100份油菜品种进行简化基因组测序并调查开花时间,利用混合线性模型进行全基因组关联分析,进行SNP等位基因间的表型差异分析。结果表明,检测到69个SNP与开花时间显著关联,可以解释13.42%～23.28%的表型变异;检测到674个SNP等位基因间表型均值差异显著,其中有13个SNP位于与开花期相关的基因内;确认有5个SNP与开花时间性状显著有关,且这5个SNP等位基因间的表型差异达到了6.02～19.19 d;在显著关联位点上下游300 kb范围内筛选到的候选基因CLPS3和EBS可能对影响油菜开花时间起着重要作用,CLPS3和EBS特异性标记可以作为开花期的功能标记用于分子标记辅助育种。 相似文献
3.
通过对江苏省20多个油菜试验、示范点十多年时间积累的1100多套系统资料的分析整理,研究了油菜群体状态下产量与结角层四维时空结构的关系。明确了结角层厚度与结角层密度是油菜重要的群体质量形态指标,也是综合性经济指标。结角层厚度主要受第一有效分枝着生位置和主轴、一次分枝的长度两个因素影响,结角层密度主要受群体中主轴及一、二次分枝的数量和分枝上角果着生密度三个因素影响。提出了高产群体质量结角层厚度与结角层密度的量化指标,提出了油菜优化群体质量超高产栽培的基本原理：充分利用冬前的太阳能,适当增加物质投入;关键措施：适期早播早栽,适当降低密度,适量增加肥料。 相似文献
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草铵膦胁迫下油菜苗期叶片药害相关性状的全基因组关联分析 总被引：2，自引：0，他引：2
随着油菜大面积种植和田间草害的日益严重, 草铵膦近年来被尝试性地用于田间除草, 但草铵膦在杀除杂草的同时或轻或重会对油菜产生药害, 影响其正常生理活动, 甚至影响其产量。本研究通过比较, 选取最能体现油菜苗期耐药性差异的200 mg L-1作为胁迫浓度。以506份具有代表性的甘蓝型油菜品种(系)为材料, 利用芸薹属60k Illumina Infinium SNP芯片分析其基因型, 对油菜种质苗期的单位叶面积干重耐除草剂系数(CLW)、叶绿素含量耐除草剂系数(CCC)和综合药害指数(CPC)进行全基因组关联分析, 从基因组水平分析油菜在草铵膦胁迫下的生理和形态反应。关联分析中, 扫描到与单位叶面积干重耐除草剂系数显著相关的SNP位点6个, 表型贡献率在6.53%~10.04%之间; 与叶绿素含量耐除草剂系数相关的SNP位点共22个, 表型贡献率在4.97%~6.20%之间; 与综合药害指数相关的SNP位点98个, 覆盖了A、C基因组, 贡献率在3.25%~18.66%之间。通过对显著SNP位点对应的LD区间基因序列的分析, 共获得18个与草铵膦的灭生机制相关的候选基因。在叶绿素含量耐除草剂系数关联位点的LD区域发现11个候选基因, 其中9个参与酰基转移酶活性的调控, 2个与乙酰CoA转移酶活性有关。在与综合药害指数关联位点的LD区域发现7个候选基因, 其中1个与谷氨酰胺转移酶活性有关, 参与谷氨酰胺代谢, 其余6个和乙酰CoA转移酶活性有关。这些基因调控的生理生化过程均与叶片干重、叶绿素含量的变化及草铵膦的灭生机制有关。这些关联位点和候选基因的挖掘, 将为油菜在草铵膦逆境胁迫下的生理生态反应的基因调控机制研究提供参考。 相似文献
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适宜的株高和穗位高可提高植株的养分利用效率及抗倒伏性,对玉米增产和稳产具有重要意义。为揭示玉米株高和穗位高遗传机制,本研究以854份玉米自交系为关联群体,利用均匀分布于玉米10条染色体的2795个SNP标记对4个环境下玉米株高、穗位高以及穗位系数进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。共定位到81个显著关联SNP位点(P<0.0001),其中与株高显著关联的SNP为35个,单个位点表型解释率为0.02%～6.23%;与穗位高显著关联SNP为31个,单个位点表型变异解释率为0.03%～3.06%;与穗位系数显著关联的SNP位点为24个,单个位点表型变异解释率为0.03%～6.64%。进一步鉴定出15个可在2个及以上环境共定位的稳定SNP,其中6个为本研究首次发现, 9个位于前人定位QTL区间或/和关联SNP位点2 Mb范围内。在15个稳定SNP位点上下游各200kb的置信区间共发现83个功能注释基因,结合文献分析筛选出了每个位点最有可能的候选基因,这些候选基因主要参与激素合成与信号转导、糖类代谢、细胞分裂调控等途径。鉴定出6个... 相似文献
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甘蓝型油菜角果长度性状的全基因组关联分析 总被引：1，自引：0，他引：1
角果长度是油菜重要的农艺性状,适度增加角果长度有利于扩大角果库容量,增加光合面积,提高油菜的籽粒产量。本研究利用Illumina60KSNP芯片对496份具有代表性的油菜资源进行基因型分析,考察群体在4个环境中的角果长度表型,利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明, MLM模型检测到7个位点,联合解释25.01%的表型变异; GLM模型检测到25个位点,联合解释41.77%的表型变异。合并共同位点后得到27个位点,其中7个与前人报道的QTL重叠,其余20个是新鉴定的位点。效应最大的位点Bn-A09-p29991443位于A09染色体,在MLM和GLM模型中分别解释13.89%和12.86%的表型变异,携带其优异等位基因的材料平均角果长度增加0.89cm。同时,在该位点附近找到已克隆的油菜角果长度基因ARF18和BnaA9.CYP78A9。此外,在5个位点附近发现拟南芥已知角果长度基因GID1b、FUL、EOD3、DOF4.4和GA20ox1的同源拷贝。本研究结果有助于解析角果长度的遗传基础,为研究角果长度的调控机理,指导角果长度的遗传改良打下基础。 相似文献
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甘蓝型油菜裂角相关性状的遗传与相关分析 总被引：4，自引：2，他引：2
抗裂角性是非常重要的油菜性状, 但相关研究报道较少。本研究对11个甘蓝型油菜骨干亲本品系及由其配制的30个不完全双列杂交组合在2个环境下的抗裂角指数及其他7个角果相关性状进行了遗传分析。结果表明, 抗裂角指数遗传变异显著, 遗传上受少数主效基因控制, 效应以加性为主, 显性效应和环境效应影响较小。大部分杂交组合的抗裂角指数杂种优势不显著。抗裂角指数与角果长、果皮重、千粒重和种子直径呈极显著正相关, 与结角密度和角粒数呈极显著负相关。抗裂角性相关性状中, 角果长、千粒重、结角密度和种子直径变异主要由加性方差解释;果皮重和每角粒数主要由显性方差解释。亲本评价分析指出, 作为波里马细胞质雄性不育系统保持系的ZS11B和恢复系的R11其抗裂角性的一般配合力高, 是培育抗裂角杂交油菜品种的首选直接亲本。 相似文献
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分枝角度是油菜株型的重要性状,与油菜的耐密植性密切相关。本研究利用油菜分枝角差异显著的育种亲本材料1098B (分枝角小)和R~2 (分枝角大)杂交获得F1,通过小孢子培养获得含163份株系的DH群体。以油菜60K SNP芯片进行DH群体基因分型,构建高密度遗传图谱,并利用QTL Cartographer 2.5对2个环境下油菜顶端分枝角和基部分枝角进行QTL分析。结果表明,构建的高密度遗传图谱覆盖甘蓝型油菜19条染色体,包含9521个多态性SNP标记, 1442个簇(bin),覆盖基因组长度为2544.07 cM,相邻簇(bin)之间平均距离为1.76 cM。在此图谱基础上采用复合区间作图法(CIM),在2个环境下检测到17个分枝角度QTL,分别位于A01、A02、A03、A06、A09、C02、C03、C04、C06和C08染色体上,单个QTL解释的表型变异为6.39%～21.78%。用比较基因组方法与拟南芥分枝角度同源基因区间比对,鉴定出其中6个QTL的12个候选基因。其中位于A03连锁群QTL在2年的试验中被重复检测到,根据物理位置和基因组信息推测VAMP714为分枝角度的候选基因。这些QTL和候选基因将为油菜分枝角度的遗传改良提供有用的信息。 相似文献
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锌(Zn)是重要的微量元素之一,但土壤中过量的锌累积会影响植物的生长发育。本研究以不同遗传来源的140份甘蓝型油菜为材料,利用芸薹属60K SNP芯片对锌胁迫下(30 mg L-1)甘蓝型油菜发芽期相对下胚轴长(RHL)进行全基因组关联分析,筛选与甘蓝型油菜发芽期下胚轴长度显著关联的SNP位点及候选基因。群体结构分析表明,供试的140份甘蓝型油菜被分为2个亚群,其中89%材料间亲缘关系小于0.1,说明供试群体材料亲缘关系比较远。GWAS分析共检测到8个与RHL显著关联的SNP位点,单个SNP位点分别可解释22.0%~33.2%的表型变异。转录组分析获得的差异基因GO富集分析结果表明,上调表达基因主要参与氧化还原反应、离子转运、胁迫反应、防御反应和硫化合物转运。综合全基因组关联分析和转录组测序结果,共鉴定到19个与锌胁迫相关的候选基因,包括编码锌指蛋白家族成员(B-box型和ZFP1)、谷胱甘肽转移酶GSTU21、过氧化物酶家族蛋白、ABC和MFS转运蛋白及细胞壁相关激酶蛋白和一些重要的转录因子(BnaA07g27330D、BnaA02g30270D、BnaA07g27840D、BnaA07g31860D和BnaA07g28000),为深入解析油菜锌胁迫分子机制提供了参考。 相似文献
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油菜是修复土壤重金属污染的理想作物,为筛选甘蓝型油菜耐砷性的显著关联单核苷酸多态性位点及相关候选基因,本研究以140份不同来源的甘蓝型油菜自交系为材料,测定和利用油菜60KSNP芯片对正常和砷胁迫条件下的相对根长(RRL)、相对下胚轴长(RHL)和相对鲜重(RFW)进行了全基因组关联分析。结果表明,与RRL、RHL和RFW显著关联的SNP位点分别为15、20和35个,单个SNP位点表型贡献率分别介于13.31%～24.39%、18.04%～33.82%和20.19%～25.06%之间;其中在A02、A07和C02染色体上同时存在与RRL、RHL和RFW显著关联的LD区间。基于油菜基因组信息在LD区间内共筛选到61个可能与砷胁迫相关的候选基因,其中PHT3;3、PHT1;9、GST、OTC5、NRAMP1和ZIP12等与重金属吸收和转运相关。实时荧光定量PCR分析结果表明, PHT3;3和PHT1;9是与甘蓝型油菜砷离子吸收转运相关的重要候选基因。本研究结果对于甘蓝型油菜耐砷胁迫机理的研究、性状的改良具有重要参考价值。 相似文献
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甘蓝型油菜胚色素成分的QTL定位 总被引：2，自引：0，他引：2
以甘蓝型黄籽油菜GH06和甘蓝型黑籽油菜中油821为亲本杂交,后代通过“一粒传法”连续自交7代构建重组自交系, 2007年分别在重庆市北碚区和万州区两个试验基地种植重组自交系群体, 利用本实验室已构建的遗传连锁图谱和复合区间作图法(CIM), 分析种胚色素的4种主要成分的QTL。结果共检测到31个QTL, 分别位于14个不同的连锁群, 其中5个花色素含量有QTL, 分别位于第1、5、10、16和20连锁群,单个QTL解释表型变异的6.08%~11.67%;10个类黄酮含量有QTL, 分别位于第1、3、6、7、12、20和25连锁群,单个QTL解释表型变异的4.48%~11.10%;8个总酚含量有QTL, 分别位于第1、2、12、16和20连锁群,单个QTL解释表型变异的5.24%~10.37%;8个黑色素含量检测到QTL, 分别位于第5、8、10、12、14和22连锁群,单个QTL解释表型变异的5.44%~11.32%。解释表型变异大于10%的5个QTL, 包括2个类黄酮含量QTL, 花色素含量、总酚含量和黑色素含量QTL各1个,它们分别解释11.10%、10.20%、11.67%、10.37%和11.32%的表型变异。研究结果表明胚色素表现为多基因控制的数量性状, 基因表达受环境影响较大, 胚与种皮色素的QTL吻合度不高, 推测种皮和胚色素合成可能受不同遗传体系控制, 与这些QTL紧密相关的分子标记可以用于胚主要色素的分子标记辅助选择。 相似文献
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种子硫苷在甘蓝型油菜中有着重要的生物学作用和经济价值。本文旨在通过复合区间作图法利用高密度SNP遗传连锁图谱定位种子硫苷的QTL。用近红外扫描获得种子硫苷含量,每株系扫描3次,取平均值。所用的高密度SNP遗传图谱包含2795个SNP多态性标记位点,图谱总长1832.9 cM,相邻标记间平均距离为0.66 cM。定位了2年的种子硫苷含量QTL,其中有5个在2年内被重复检测到,分别分布在A03、A09和C02染色体上,LOD阈值在2.90~10.40之间。这些QTL在2011和2012年试验中分别解释了56.9%和55.1%的表型变异。另外有5个QTL仅在其中一年被检测到,这些QTL能够解释4.1%~7.9%的表型变异,QTL阈值在2.53~3.83之间。 相似文献
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株高、分枝数及第1分枝高是油菜重要的农艺性状。本研究利用甘蓝型油菜GH06和P174杂交,F2通过单粒法连续自交至F11构建重组自交系群体,利用油菜60K芯片对该群体进行基因分型,构建高密度遗传连锁图谱。结果表明,该图谱包含2795个SNP多态性标记位点,总长1832.9 c M,相邻标记间平均距离为0.66 c M。在此图谱基础上采用复合区间作图法(CIM),检测到3个农艺性状的24个QTL。其中11个株高QTL分别位于A01、A06、A07、A08、A10和C06染色体,单个QTL解释5.00%~15.26%的表型变异;7个第1分枝高QTL分别位于A06、C05和C06染色体,单个QTL解释5.04%~12.99%的表型变异;6个分枝数QTL分别位于A03、A07、C01、C04和C06染色体,单个QTL解释5.95%~8.14%的表型变异。将156个拟南芥株高相关基因、10个拟南芥第1分枝高相关基因和148个拟南芥分枝数相关基因与QTL对应置信区间序列进行同源比较分析(E1E–20),分别找出了20个株高候选基因、3个第1分枝高候选基因以及12个分枝数候选基因。2个环境中在A07染色体上重复检测到的QTL置信区间检测到与株高相关的候选基因ATGID1B/GID1B和WRI1,A08染色体上重复检测到的QTL置信区间检测到SLR/IAA14和AXR2/IAA72个与株高相关的候选基因。在具有部分置信区间重叠的q2013FBH-C05-1和q2014FBH-C05-2区间均检测到第1分枝高候选基因PHT1;8,在A03和C06染色体上的QTL置信区间内,分别检测到4个分枝数候选基因,匹配E值介于0~3E–56之间。 相似文献
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适合不同产量的环境下油菜高收获指数的产量构成因素分析 总被引：2，自引：0，他引：2
收获指数偏低是制约油菜籽粒产量和产油量进一步提高的瓶颈。为解析适合不同产量的环境下油菜高收获指数的构成因素及形成机制,本研究选择在高产环境下的云南临沧和一般产量的长江流域上游主产区重庆北碚均能正常生长和成熟的321份甘蓝型油菜品种(系)为材料,分析其产量相关性状的变异以及两地间的差异,利用相关分析和通径分析研究籽粒产量收获指数(YHI)、产油量收获指数分别与17个产量组成性状的关系。结果表明,云南高产环境下,油菜高产的主要原因是光照充足、昼夜温差大,导致生物产量高、角果多、每角粒数多,特别是二次分枝角果对产量贡献较大。主序和一、二次分枝的角果数与产量收获指数在重庆均呈显著正相关,而云南环境下主序角果数与产量收获指数呈显著负相关。主序和一、二次分枝的每角粒数均以云南环境下极显著高于重庆环境下,且在两种环境下,主序和一次分枝每角粒数都与产量收获指数和产油量收获指数呈显著正相关,表明每角粒数需要充足的光合产物积累及高效的籽粒填充效率来保证。主序、一次和二次分枝千粒重云南均低于重庆,表明寡日照区域的油菜会减少籽粒数,以保证部分种子的干物质填充。云南环境下,各部位千粒重与产量收获指数和产油量收获指数均呈显著正相关,而重庆环境下的相关性不明显,说明在光照充足条件下,光合产物转运能力是导致千粒重差异的主要原因。综合分析表明,在光照充足的环境下,主序角果数和单株经济产量是提高YHI的关键;而寡日照环境下YHI构成复杂,必须将主序和一次分枝的产量组分有机结合,且严格控制生物产量才能实现YHI的提高。 相似文献
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类黄酮途径中,TT3编码的4-二氢黄铜醇还原酶是参与原花色素和花青素合成的关键酶。为了明确该基因可能的上游调控网络,利用黄籽母本GH06和黑籽父本ZY821构建的遗传图谱,以Bn TT3基因在高世代重组自交系群体中随机选取的94个株系花后40 d种子的表达量作为性状,采用复合区间作图法进行e QTL分析。结果共检测到5个表达量相关的e QTL,分别位于A03、A08、A09和C01染色体,单个e QTL解释表型变异的5.22%~24.05%。A09染色体上存在2个主效e QTL,单个e QTL分别解释24.05%和16.55%的表型变异,分别位于标记KS10260~KBr B019I24.15和B055B21-5~KS30880之间,微效e QTL分布于A03、A08和C01染色体上。A09染色体上的2个主效e QTL区间(包含200 kb侧翼序列)与拟南芥、白菜、甘蓝和芸薹族近缘物种基因组同源区段具有很好的共线性关系。基因注释结果表明检测到的e QTL均为trans-QTL,2个主效e QTL区段共包含78个基因,包括MYB51、MYB52和b ZIP5转录因子,可能为Bn TT3基因的上游直接调控因子,对这些基因功能的深入分析将有助于阐明甘蓝型油菜黄籽性状形成的分子调控机制,为黄籽候选基因的克隆筛选奠定基础。 相似文献
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[目的]为了研究甘蓝型杂交油菜角果长度与产量构成因素的相关关系,[方法]试验以649个甘蓝型杂交油菜组合进行田间试验、室内考种及相关分析。[结果]结果表明：甘蓝型杂交油菜角果长度平均为6.4596cm,变幅范围4.7184-8.6463cm,角果长度在5~7cm之间的材料占总数比例的96.76%,而平均角果长度≥8cm的材料只占群体比例的1.54%,小于5cm的材料也只占群体比例的1.70%,说明油菜长角果与短角果材料都较少。角果长度与千粒重(r=0.3815)、角粒数(r=0.4324)及单株产量(r=0.2347)呈极显著正相关,角果长度与单株角果数(r=0.0076)呈不显著正相关,说明在选育长角果材料的同时不仅可以提高千粒重、角粒数及单株产量,而且不会降低单株角果数。[结论]由此可知,提高油菜的角果长度,有利于提高油菜产量。 相似文献
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花生是重要的油料作物,成熟花生的出仁率不仅与花生的产油量相关,还与果壳厚度及脱壳难易程度相关,是花生遗传改良的重要性状。本研究以远杂9102×徐州68-4杂交后代衍生的重组自交系(RIL)的188个家系为材料,2013—2014年连续2年考察出仁率和荚果表型,发现有29份材料的出仁率稳定高于高值亲本远杂9102。出仁率与荚果长、荚果宽、荚果厚和百果重之间呈显著或极显著负相关。利用已构建的包含365个标记22个连锁群的遗传连锁图,采用Win QTLcart 2.5软件的复合区间作图法对出仁率进行QTL定位和效应估计,2年共检测到22个出仁率QTL,表型贡献率为2.75%~13.49%,其中2年重复检测到的区间有5个(AHGS0344–AGGS2438、AGGS0957–AHGA7048、AGGS0058–AHGA72558、AHTE0446–AHGA363492和AGGS0311–AGGS2287),分布在连锁群LG02、LG03和LG10上,表型贡献率为3.61%~13.49%。结合前期对该群体荚果大小QTL定位分析结果,有4个与出仁率相关的区间同时存在荚果大小QTL,其遗传效应均相反。在2年能检测到的出仁率QTL中,LG02上的区间AHGS0344–AGGS2438有与荚果长相关的QTL。在1年能检测到的出仁率QTL中,LG13上的区间AHTE0470–AGGS1233有与荚果长、百果重相关的QTL,LG06上的区间AGGS1363–AHGA24894有与荚果长相关的QTL,LG18上的区间AHTE0381–AGGS0100有与荚果宽、荚果厚相关的QTL。 相似文献
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利用非条件和条件QTL解析油菜产量相关性状的遗传关系 总被引：1，自引：0，他引：1
基于前期研究中构建的Sollux/Gaoyou DH群体在9个环境中的表型数据和新版遗传图谱,对油菜角果长度进行QTL定位,估测QTL的加性、上位性和环境互作效应。并通过条件QTL方法,解析角果长度与角果粒数和粒重之间的遗传关系,以期利用标记辅助,探讨通过选择角果长度基因型以增加角果粒数、提高千粒重,最终达到增加产量的可能性。结果共检测到在3个环境以上稳定表达的控制角果长度QTL 8个,加性效应值在0.09~0.26 cm之间,效应总和解释群体遗传总变异的60%。8对上位性QTL效应值在0.035~0.075 cm之间,效应总和为加性总效应的38%。QTL与环境互作效应只在少数位点和个别环境中显著。条件QTL研究表明,q SLA2、q SLC1-2和q SLC8-1位点,角果长度的变化对角果粒数影响较大;而通过选择q SLA7、q SLC1-2、q SLC8-1和q SLC8-2长角果标记基因型,可望同时提高角果粒数和千粒重。6个主效QTL 11个连锁标记基因型和表现型的关联分析,验证了条件QTL分析结果,表明通过对q SLA2、q SLA7、q SLC8-1和q SLC8-2位点6个连锁标记(ZAAS423、SUC1-3、ZAAS12a、ZAASA7-28、ZAAS433和ZAAS437)长角果基因型的聚合,可增长角果约2 cm,间接增加角果粒数2粒,同时提高千粒重0.4 g,从而可望实质性地提高油菜产量水平。 相似文献