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硫苷是一类主要存在于十字花科植物中的次级代谢产物,且同时含有硫和氮元素。硫苷由一个葡萄糖基团,一个磺化肟基团以及一个可变R基团组成。基于R亚基的不同,不同硫苷具有不同的功能,其中包括:生物毒性、调节生长素平衡和抗癌活性等。随着人民生活水平的提高和育种工作的深入发展,人们对作物品质改良提出了更高的要求,因此对十字花科作物油菜种子中硫苷进一步改良成为了重要的育种目标之一。本研究利用转录组学对甘蓝型油菜种子和角果皮硫苷含量的动态变化以及种子中硫苷各组分积累进行遗传分析。通过转录组测序开发SNP和GEM两种标记,用这两种标记分别对硫苷进行关联分析,探索油菜硫苷代谢以及转运的遗传机制,从而找到关联位点和相关候选基因,用于分子辅助育种来改良油菜品质。主要结果如下:1.以甘蓝型油菜自然群体AT1中花期相对一致的基因型(n=113)为材料,对授粉后15天(15DAP)、25 DAP的幼嫩角果以及自然成熟种子中的硫苷总量进行检测,发现硫苷主要分布在成熟种子以及授粉25天后的角果皮中,而幼嫩的种子中的硫苷含量很少。相关性分析表明,成熟种子中硫苷积累量与角果皮中硫苷的含量存在明显的正相关关系。2.以AT群体1中所有基因型(n=283)为材料,在油菜种子中共检测到13种硫苷,其中7种属于脂肪族硫苷,4种属于吲哚族硫苷,2种属于芳香族硫苷。脂肪族硫苷(ALI)占总硫苷90%以上,而吲哚族硫苷(INDOL)与芳香族硫苷(AROM)分别占7%和2%左右。3.与成熟种子显著关联的SNP标记形成5个明显的关联峰,分别位于A2、A9、C2、C7和C9染色体上。同时,利用GEM标记进行关联分析,分别检测到127、16和24个与成熟种子、25 DAP种子、25 DAP角果皮硫苷含量显著关联的位点(-log10P>6.03),这些位点主要分布在A2、A8、A9、C2和C9染色体上并形成明显的关联峰。其中,成熟种子和25 DAP角果皮在A9、C2和C9染色体上形成共同的关联峰。在三个表型中检测到295个功能基因,其中25个基因涉及硫苷代谢网路途径,直接参与硫苷的调控,其余基因虽然没有直接参与硫苷代谢过程,但是它们大多属于转录因子基因、刺激响应因子基因,涉及细胞过程或是具有催化活性。4.以SNP为标记,在A02、A09、C02和C09染色体上检测到4个与脂肪族硫苷显著相关的峰,在A06、C09和C08染色体上检测到三个与芳香族硫苷相关的峰,而对吲哚族硫苷的关联分析中没有发现任何关联峰。对于硫苷链的延伸,检测出4个与脂肪族硫苷关联峰重合的关联峰。在A03染色上检测到一个与ALI.1关联的峰。与脂肪族硫苷相关的GEM标记在A02,A09,C02和C09染色体形成了4个明显的关联峰,这些峰与SNP检测到的位置相同。在关联峰区间内,或SNP检测到的,或GEM检测到的基因中筛选种子硫苷积累以及组成的候选基因,总共有52个直接参与硫苷代谢途径,其中大多数都与脂肪族硫苷相关。