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甘蓝型油菜高粒重性状发育特征及遗传分析

林香  
【摘要】:油菜是我国植物油第一大油源,产油量占国产油料作物产油量55%左右,但我国油菜单产水平还较低,影响了农民的种植积极性。适宜轻简化机械化高产油菜品种的选育是提升农民种植效益的根本策略,研究表明在稳定单株角果数和角粒数的基础上,提高千粒重是实现单产突破的有效途径。油菜千粒重不仅受到单株角果数和角粒数两个产量要素的制约,同时也受到熟期的严重影响。本研究利用甘蓝型油菜高粒重早花品系GRG177和甘蓝型油菜低粒重晚花高产品系GRD328作为研究材料,研究油菜籽粒的发育特征,并进行高粒重性状的遗传学分析和基因定位。主要结果如下:1.高粒重籽粒发育特征的比较分析。甘蓝型油菜高粒重品系GRG177籽粒干重、籽粒鲜重、籽粒体积、角果皮表面积与灌浆率均显著高于低粒重高产品系GRD328,GRG177分别是GRD328的1.0~3.5倍。相同时期GRG177籽粒单个子叶细胞大于GRD328。GRG177在开花期至26d期间玉米素核苷(ZR)浓度显著高于GRD328,开花38d后脱落酸(ABA)含量都显著高于GRD328,而开花至41天期间内IAA的浓度均显著低于GRD328,GRG177在开花至29d期间内ZR/IAA显著高于GRD328。2.利用主基因+多基因模型对千粒重及相关性状进行遗传分离分析。千粒重受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(MX2-ADI-ADI)遗传模型控制,同时影响千粒重的角粒数和花期2个性状也受相同遗传模型控制。初花期、单株角果数受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(MX2-ADI-AD)遗传模型控制,终花期受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因(MX1-AD-ADI)遗传模型控制。分离世代群体(B_1、B_2、F_2)中千粒重主基因遗传率分别为54.7397%、26.243%、71.7121%,多基因遗传率分别为0.0022%,22.4166%,4.3712%。角粒数与单株角果数主基因遗传率高于41%,多基因遗传率低于20%。3个分离世代初花期、花期与终花期遗传率中偏高(51.79%~96.81%)。3.利用F_2分离群体和BSA技术,对千粒重QTL进行初定位。在A03染色体上27.52Mb~29.74Mb定位千粒重QTL位点,该区域共存在200个基因,其中有7个千粒重候选基因。Bna A03g53970D编码一个含有四肽重复结构域的蛋白质,与其他生物中转录抑制因子的序列相似,参与介导效应触发免疫,Bna A03g54530D功能未知,Bna A03g53870D属于Myb-R2R3基因家族,Bna A03g53920D参与细胞色素合成,Bna A03g54150D调控核心细胞周期及核内复制,属于数量性状基因,Bna A03g54220D、Bna A03g54550D基因表达产物与蛋白合成代谢有关。


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