【摘 要】
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饲料油菜在我国应用前景广阔,饲料油菜专用（兼用）品种选育工作相对滞后。对油菜种质资源生物量及叶片相关性状进行表型变异分析,建立种质综合评价体系,并对油菜群体的营养生长期间生物量和叶片数进行关联分析,发掘饲料油菜品种生物量相关的基因,对饲料油菜品种的选育具有重要意义。以395份国内外收集的甘蓝型油菜组成的群体材料,在湖北武汉和新疆石河子两个环境下对生物量及叶片数等性状进行考察,进行相关性分析、主成分
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（2018YFD1000900）； 兵团重大科技项目（2018AA005-1）； 湖北省技术创新专项重大项目（2017ABA064）； 中央高校基本科研业务费（2662017JC005）项目；
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饲料油菜在我国应用前景广阔,饲料油菜专用（兼用）品种选育工作相对滞后。对油菜种质资源生物量及叶片相关性状进行表型变异分析,建立种质综合评价体系,并对油菜群体的营养生长期间生物量和叶片数进行关联分析,发掘饲料油菜品种生物量相关的基因,对饲料油菜品种的选育具有重要意义。以395份国内外收集的甘蓝型油菜组成的群体材料,在湖北武汉和新疆石河子两个环境下对生物量及叶片数等性状进行考察,进行相关性分析、主成分分析和回归分析,明确了影响营养生长的关键性状。同时利用混合线性模型进行全基因组关联分析,鉴定与营养生长期间生物量和叶片数相关的显著变异位点,预测调控油菜生物量和叶片数的候选基因。主要结果如下:1.对核心种质两个不同环境下的性状进行比较发现,武汉试验点薹期鲜重表型变异大于石河子试验点,武汉薹期干重表型变异小于石河子试验点。武汉试验点花期生物量表型变异小于石河子试验点,叶片数表型变异比石河子试验点丰富,武汉与石河子试验点间生物量和各类型叶片数基因型分布频率存在差异。主成分分析把13个一级指标归为5个主成分,累计贡献率84.77%。采用逐步回归分析筛选出7个性状,薹期干重、薹期鲜重、花期鲜重、薹期总叶数、薹期短柄叶数、花期总叶数、花期无柄叶数,影响油菜种质营养期生长的关键指标。2.对群体材料表型性状利用混合线性模型进行全基因组关联分析,薹期生物量和花期生物量均共检测到14个显著变异位点;薹期各类型叶片数共检测到47个显著变异位点,薹期总叶数共检测到25个显著变异位点,薹期绿叶数和落叶数分别共检测到6个和2个显著变异位点,而薹期短柄叶数和长柄叶数分别共检测到6个和8个显著变异位点。花期各类型叶片数共检测到11个显著变异位点,花期绿叶数、花期落叶数、花期总叶数、花期短柄叶数检测到显著变异位点个数分别为3、2、2、4。3.根据关联分析显著关联位点上下游150kb范围内筛选生物量与叶片数相关的候选基因。17个基因与薹期鲜重有关:其中包括光合作用调节、生长素信号激活通路及与生长素结合、细胞代谢正调控相关的基因。49个基因与薹期干重有关:其中包括胞质小泡组成、与细胞对非生物刺激反应、与蛋白质二聚体活性、有机环状化合物反应相关的基因。34个基因与花期鲜重有关:其中与包括营养水平反应负调节、氮化合物代谢过程调节、二硫化物氧化还原酶活性相关的基因。35个基因与花期干重有关:其中包括与细胞质外体组成、多糖生物合成、对细菌防御反应相关的基因。51个基因与薹期绿叶数有关:其中包括与叶片发育、细胞质外体组成、木聚糖代谢过程、线粒体组成、一元羧酸代谢相关的基因。5个基因与薹期落叶数有关,其中包括与细胞衰老代谢负调控、嘌呤糖核苷酸代谢相关的基因。44个基因与薹期总叶数有关:其中包括与阴离子跨膜转运蛋白活性、碳利用、叶片形态发生调控、碳水化合物转运、碳水化合物生物合成过程相关的基因。30个基因与薹期短柄叶数有关:其中包括与细胞壁果胶代谢过程、对营养水平反应、生殖过程调节相关的基因。30个基因与薹期长柄叶数有关:其中包括与脱落酸激活信号通路负调控、核酮糖二磷酸羧化酶活性、氧化还原过程相关的基因。22个基因与花期绿叶数有关:其中包括与温度刺激反应、细胞质外体组成相关的基。15个基因与花期落叶数有关:其中包括与脱落酸转运、脱落酸生物合成等相关的基因。14个基因与花期短柄叶数有关:其中包括对光刺激的反应、细胞分裂素生物合成过程相关的基因。
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