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甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是全球最重要的油料作物之一,目前已发展成为集油用、能源、菜用、饲用、绿肥、蜜源和观花于一身的多功能作物。植物角质层蜡质在植物抗生物及非生物胁迫方面发挥着重要的作用,是植物抵御外界环境胁迫的第一道屏障。开展油菜角质层蜡质代谢、运输和相关调控网络的研究,将对通过育种和栽培手段调控角质层以提高油菜抗逆性有重要意义。本研究对来自世界各地并在重庆种植的193份甘蓝型油菜材料的叶片蜡质组分进行测定分析,在对34个表型性状进行连续两年调查分析的基础上,利用芸薹属Illumina 60K SNP芯片对其进行基因分型,采用全基因组关联分析鉴定与蜡质性状相关的SNP位点,筛选获得蜡质相关候选基因,研究结果将为进一步挖掘油菜重要抗逆基因、加速油菜抗逆育种进程奠定基础。主要研究结果如下:1、叶片蜡质性状的表型变异分析本研究利用GC-MS对由193份甘蓝型油菜自交系组成的自然群体叶片蜡质性状进行了鉴定。结果表明,关联群体中叶片角质层蜡质主要由长链脂肪酸类、醛类、烷类、次级醇类、酮(C29)、一级醇类和酯类共7个蜡质种类组成,共包含了24种蜡质化合物。我们对这24种蜡质化合物含量、每个蜡质种类含量、29碳同系物含量、烷合成途径蜡含量、一级醇合成途径蜡含量以及蜡质总量共计34个蜡质性状进行了统计分析。结果表明,多数性状在环境间、材料间、环境与材料互作间均存在极显著差异。自然群体内多数蜡质性状均表现出广泛的遗传变异,其中,蜡质总量在2016年与2017年的变异幅度分别为11.65-73.63μg·cm-2和2.64-44.01μg·cm-2,变异系数分别为29.12%和28.91%;主要蜡质化合物C29烷的变异幅度分别为5.82-35.28μg·cm-2和0.72-40.77μg·cm-2,变异系数分别为31.75%和33.90%;C29次级醇的变异幅度分别为1.40-8.68μg·cm-2和0.21-3.42μg·cm-2,变异系数分别为38.72%和37.97%;C29酮的变异幅度分别为2.57-16.63μg·cm-2和0.14-7.84μg·cm-2,变异系数分别为31.28%-34.74%。单个环境下变异系数相对环境性状差值较小。广义遗传力分析结果表明,蜡质总量、烷合成途径蜡含量、烷类含量、C29酮等蜡质性状表现出较高的遗传力（H2>0.7）。2、群体结构和亲缘关系分析根据SNP在甘蓝型油菜基因组上19条染色体上的分布位置,选择了4623个分布较为均匀的SNP标记（MAF>0.2）,利用SRUCTURE 2.3.4分析193份甘蓝型油菜种质资源的遗传结构,分析结果表明,研究材料分为4个亚群,其中群体内材料间亲缘关系小于0.05的占68%,说明这193份材料间不存在明显的亲缘关系。分别对甘蓝型油菜A基因组和C基因组进行LD衰减距离分析,结果表明,A和C基因组的LD值随物理距离的增加而减小,但衰减程度不同,A基因组较C基因组衰减速度更快,当r2的阈值设定为0.1时,A和C基因组的平均衰减距离分别约为500Kb和1000Kb。3、蜡质性状的全基因组关联分析本研究采用基于一般线性模型（GLM）的naive、PCA、Q模型和基于混合线性模型（MLM）的K、P+K、Q+K共6种模型对2016和2017年两年中193份材料叶片蜡质含量的BLUP数据进行关联分析。其中,各性状均选择P+K或Q+K为最佳模型,以1/31846=3.14E-05为阈值,共检测到277个与34个蜡质性状显著关联候选标记,其中7个SNP标记同时与三个或三个以上性状存在显著关联性。蜡质总量在Q+K模型下筛选到3个显著的SNP位点,解释了表型变异的12.7%-13.9%;C29烷在Q+K模型下筛选到7个显著的SNP位点,解释了表型变异的11.0%-13.6%,C29次级醇和C29酮在P+K模型下分别筛选到1个显著的SNP位点,解释了表型变异的24.4%,12.0%;烷合成途径蜡含量在Q+K模型下筛选到3个显著的SNP位点,解释了表型变异的17.2%-21.4%;一级醇途径在Q+K模型下筛选到1个显著的SNP位点,解释了表型变异的12.2%-15.8%。4、候选基因预测利用甘蓝型油菜的基因组注释信息,通过分析显著SNP位点的LD区域与甘蓝型油菜对应的区间序列,共获得145个与蜡质性状相关的候选基因,这些候选基因可能通过调控、参与蜡质生物合成、蜡质转运及角质层发育而起作用。其中90个候选基因与蜡质合成代谢相关,22个候选基因与蜡质分泌相关,31个候选基因与蜡质调控和角质层发育相关。一些候选基因与拟南芥长链脂肪酸合成基因KCS、KCR、HCD/PAS2、ECR、烷类合成相关基因CER3、CB5-B、次级醇和酮合成相关基因MAH1、蜡质转运基因ABCG11、LTPG1,蜡质调控基因Myb96、Myb30、Myb16、DEWAX、SHIN1/WIN1等已报道基因是同源基因。