应用中国和欧洲油菜建立的双二倍体群体对3个重要农艺性状的QTL定位以及与环境的互作分析

以中国的高油分自交系“高油”和欧洲高含油量品种“Sollux”的F1产生的282个株系组成的双二倍体(DH)群体为材料,在125个SSR标记座位构建的连锁图谱基础上,根据在中国和欧洲四个不同环境下的表型鉴定结果,采用混合线性模型基础上的QTL分析软件,对油菜3个重要农艺性状:株高,开花期和成熟期进行了数量性状基因座位(QTL)的联合定位分析,估测了这些QTL的加性、上位性以及与环境的互作效应。结果表明各性状均受多个加性、加加上位以及与环境互作的QTL控制。株高受多个QTL影响(12个位点具有加性或兼有环境互作效应,5个位点具有互作效应),以加性效应为主,加性效应总和可解释定位群体表型变异的75%左右,并多兼有上位性效应。12个主效QTL中,9个是“高油”等位基因相对“Sollux”有降低株高的作用,大多数加性×环境互作QTL的有效等位基因具有环境选择特异性。7个ae基因座位中,5个“高油”等位基因在杭州种植环境下,除一例外所有在德国环境下的互作基因座中,“Sollux”等位基因起着增加株高的作用,加加上位性主效总和为加性主效总和的三分之一。7个控制花期和8个控制成熟期的主效QTL中,分别有6个和5个是来自“高油”的等位基因相对“Sollux”具有提前开花和成熟的效应,这些QTL的效应总和占到性状表型变异的60%左右。5个位于第2和第12连锁群中的2个大效应QTL可能和已多次报导的VFN1和VFN3基因相近或相同。开花期和成熟期两性状均检测到显著的ae互作效应,双亲等位基因的效应在各环境下呈离散分布。位于14和19连锁群上的两个主效株高QTL同时也是控制开花期和油分含量的基因位点,因而利用这两个位点进行标记辅助筛选时要考虑到对油分含量的影响。控制成熟期的8个主效QTL中有3个同时也是控制开花期的基因座位,证实了开花期和成熟期高度正相关的遗传基础,两个生育性状均表现有较弱的QTL间加加上位互作,但以主效QTL的作用为主。     

特早花甘蓝型油菜的开花特征及特早花候选基因鉴定

开花是植物从营养生长进入生殖生长的重要阶段。油菜早花早熟,可有效解决油菜与其他夏季作物的茬口矛盾。挖掘不同的早花油菜资源,研究油菜早花性状形成的分子机理,可促进利用分子技术快速选育早熟油菜的育种进程。本研究以1个新发现的稳定遗传的特早花油菜迎春一号为研究对象,在覆盖全年9个月的时间中设计了15个不同的播种期,调查其开花特性。结果显示,迎春一号在不同季节播种均可顺利开花,其对低温春化的温度需求更弱于普通春性油菜。将迎春一号与半冬性早花品系FM4和半冬性晚花品系FM5进行比较发现,在10月播种于半冬性生态区种植环境下,迎春一号既能快速进入花期,又表现较好的耐寒性,综合农艺性状表现较好。对迎春一号开展分子生物学试验发现,在高温生长环境下,位于油菜A02、A03、C02和C03染色体上的春化途径关键基因BnaFLC的6个同源拷贝在迎春一号的营养生长阶段均出现了多拷贝基因的同步下调。以半冬性早花品系FM4和半冬性晚花品系FM5为对照,利用50×全基因组重测序技术检测得到与油菜全基因组1064个开花基因相关的16229个SNPs和5842个InDels。其中,迎春一号特异的且会导致开花基因编码蛋白变异的SNPs和InDels分别为69个和34个,包含与BnaFLC基因具有正向调控关系的14个SNPs和4个InDels,最终获得11个潜在候选基因。除了1个BnaFLC基因本身以外,其余基因均处于BnaFLC上游区域,且对BnaFLC基因的表达起正向调控作用。     

早熟甘蓝型油菜研究进展及其应用北大核心CSCD

随着油-稻-稻三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,早熟性状已经成为油菜理论研究和品种选育的关键性状。本文从油菜早熟性状的理论研究、品种选育以及生产应用的层面开展了综合论述。首先介绍了早熟油菜的界定标准及其生长特性和选择依据。随后从早熟性状的遗传特性、早熟基因的定位等层面介绍了早熟性状的理论研究现状。在品种选育和应用层面,从早熟品种选育的必要性、早熟品种的选育途径、育种现状以及早熟油菜品种生产应用现状和前景等方面开展了论述。最后针对油菜早熟性方面存在的问题和对策作了简要概述。本文将为我国早熟油菜种质创新和品种选育提供参考。