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栗茂腾课题组在油菜含油量形成的遗传调控获突破

来源:生命学院 点击次数:3232次 发布时间:2017-04-12 10:35:50 编辑:宣传部

  新闻网讯(通讯员 夏曼曼)油菜是世界上最重要的油料作物之一,如何提高其种子含油量是研究者主要关注的方向之一。含油量是典型的数量性状,易受环境影响,找到控制含油量的QTL位点并解析其对含油量形成的遗传调控对通过分子设计育种方法培育高含油量品种异常重要。



  4月10日,自然出版集团《科学报道》(Scientific Reports)刊载了教育部新世纪优秀人才、生命学院栗茂腾教授课题组在油菜含油量形成的遗传调控方面的研究成果。本研究成果由栗茂腾教授指导,生命学院博士生朝洪波和陕西杂交油菜中心王灏研究员为并列第一作者,博士生顾建伟、赵卫国,硕士生郭亮星、侯大林、陈登艳以及留学生Nadia Raboanatahiry等也参与了研究。


  在题为《甘蓝型油菜含油量和蛋白质的遗传解析》(Genetic dissection of seed oil and protein content and identification of networks associated with oil content in Brassica napus)的论文中,项目组利用含油量差异大于10%的亲本构建了包含348个株系的DH定位群体,并通过基因芯片结合SSR/SRAP等分子标记构建了包括18109个SNP和495个非SNP标记的高密度连锁图。通过2009年到2015年多年多点的田间性状考察,分别获得了12个和11个环境中群体所有株系含油量和蛋白质含量数据。通过QTL分析找到了164和68个分别与含油量和蛋白质含量关联的identified QTLs,其中部分QTLs贡献率超过10%。另人感兴趣的是本研究发现了11个含油量和蛋白质共定位且加性效应相反的QTLs位点,这为通过分子设计育种同时调控含油量和蛋白质含量提供了可选择的位点。通过比较基因组结合定位群体亲本重测序及高油群体和低油群体集团分离法分析,最终获得了448个参与脂肪酸合成代谢的基因,在此基础上构建了油菜中含油量形成的代谢途径。本研究找到的和油体蛋白发育相关的基因也印证了本课题组在2017年1月发表在Frontiers in Plant Science上发表论文(Identification of the Relationship between Oil Body Morphology and Oil Content by Microstructure Comparison Combining with QTL Analysis in Brassica napus)的研究结果。


  虽然含油量在油菜研究中有过类似先例,但绝大多数都是针对少数的种植环境,针对超过10个以上环境获得的数据进行基因定位分析,并能获得的多个环境稳定的QTLs位点的研究还较少。本研究通过在全基因水平上进行的QTL的定位与分析,并找到了与含油量紧密连锁的分子标记,通过对带有不同QTL位点材料之间的杂交对提高含油量具有明显效果,这些为通过分子设计育种奠定了基础。


  论文链接:


  http://www.nature.com/articles/srep46295