甘蓝型油菜不同生态型分子预测模型的构建

摘要

根据从营养生长转向生殖生长的不同需求，甘蓝型油菜可以被分为三种生态型:冬性、半冬性和春性;其中冬性甘蓝型油菜主要分布在欧洲需要一个月以上的低温（小于4℃），我国主要种植的是半冬性和春性甘蓝型油菜，两者没有严格的界限，所以存在一些广适性品种。特定的地区只适宜特定生态型的生长，为了开发能检测不同生态型的标记，并为判定油菜适宜种植地区提供参考，本研究首先利用全基因组关联分析找到了与开花时间相关的位点，并结合已发表的标记，开发出了7个能为油菜生态型判定提供参考的PCR标记。主要试验结果如下:
　　利用实验室收集的495份甘蓝型油菜自交系组成的自然群体，并结合先前提供的八个环境表型数据和郭亮老师课题组提供的基因型数据，我们成功检测到了166个与开花时间相关的SNP/InDel位点。其中，5个位点能在多个环境当中重复检测到，这些位点附近有拟南芥FLC、FRI、EMF2同源的油菜基因;另外，有21个由毗邻(物理距离小于150kb)的SNP组成的区段，其中也包括了许多与拟南芥开花基因同源的油菜基因。
　　从495份甘蓝型油菜自交系材料中选出452份进行生态型分类，将全基因组关联分析得到的166个标记与前人研究中的标记转化成PCR标记，通过PCR检测找到能够区分冬性、半冬性、春性材料的标记，最终找到7个能够鉴定不同生态型的标记。其中，BnaA3-FRI-53-76和BnaA3-FRI-69-20分别有62％和46％的概率可以鉴定出冬油菜，BnaA3-FRI-53-78有92％的概率可以鉴定出冬油菜。7个标记根据关联到的基因不同分类组合形成不同的单倍型，位于在A3FRI上的标记BnaA3-FRI-53-76、BnaA3-FRI-69-20和BnaA3-FRI-53-78共构成5种单倍型，Hap000是最有可能检测出春性油菜的单倍型。标记Bn-A10-p15106056和标记BnvaAnn_random28331198分别位于FLC和CDF1附近，所以将这两个标记组合形成了4种单倍型。其中，Hap00检测出半冬性油菜的概率最大。

目录

声明

摘要

缩略语表

1 前言

1．1 拟南芥开花调控的研究进展

1．1．1 光周期途径

1．1．2 春化途径

1．1．3 赤霉素途径

1．1．4 自主途径

1．1．5 年龄途径

1．2 甘蓝型油菜开花研究进展

1．3 其他作物中开花相关研究

1．4 关联分析

1．4．1 连锁不平衡

1．4．2 全基因组关联分析

1．4．3 油菜关联分析研究进展

1．5 油菜种植区域划分及地域适应性

1．6 其他作物适应性模型研究进展

1．7 研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 菌株及载体

2．1．3 表型数据来源

2．1．4 全基因组测序数据来源

2．2 实验方法

2．2．1 全基因组关联分析

2．2．2 设计引物

2．2．3 DNA的提取

2．2．4 差异标记的PCR鉴定与电泳检测

2．2．5 T-A克隆

3 结果与分析

3．1 关联群体的开花数据

3．2 GWAS结果分析

3．2．1 模型选择

3．2．2 重复检测的SNP及其对应的基因

3．2．3 毗邻的SNP及其对应基因

3．3 基于PCR标记鉴别材料的生态型

3．3．1 标记来源

3．3．2 标记鉴定生态型

3．3．3 多标记组合单倍型预测甘蓝型油菜生态型与开花时间

4 讨论

4．1 开花期相关的GWAS和QTL结果

4．2 甘蓝型油菜不同生态型分子模型的复杂性

参考文献

附录

致谢