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甘蓝型油菜SNP与SSR分析及耐旱性状的全基因组关联分析

吴金锋  
【摘要】:甘蓝型油菜是我国最重要的油料作物,准确有效地鉴定其遗传变异对发掘优异资源,开展分子育种意义重大。本实验旨在利用SNP和SSR标记对其进行基因型分析,构建基因型数据库、开展甘蓝型油菜遗传多样性分析,同时开展耐早相关性状的评价获得表型数据,然后结合基因型与表型数据,开展全基因组关联分析,进而获得甘蓝型油菜耐旱基因资源与耐早的相关标记。具体的内容及结果如下: 1.甘蓝型油菜SNP与SSR分析及遗传多样性分析。利用60K SNP芯片和SSR毛细管电泳平台对甘蓝型油菜进行了基因型分析,筛选分别获得了26841个高质量的SNP位点和70个SSR位点。从26841个SNP位点中挑选3900个SNP位点以及上述70个SSR位点用于480份甘蓝型油菜种质资源的群体结构分析和主成分分析,SNP和SSR分析结果表明该群体可分为3个部分,与3个生态类型即春性、冬性、半冬性的划分基本一致。 2.天然与合成甘蓝型油菜A、C基因组遗传多样性分析。利用上述已定位在A、C基因组上的45个有效的SSR引物组合,对248份甘蓝型油菜品种进行分析,发现A基因组的遗传多样性高于C基因组的遗传多样性,半冬性甘蓝型油菜在C基因组上的遗传多样性在三种生态类型中最低。进一步对25份野生甘蓝的遗传多样性的分析结果表明,甘蓝的等位变异及遗传多样性均高于甘蓝型油菜C基因组。将野生甘蓝和白菜型油菜杂交获得合成油菜,然后将合成油菜分别与6份半冬性甘蓝型油菜栽培种杂交,获得了7份杂交种。发现在杂交种形成过程中伴随着SSR等位变异的导入和SSR突变,极大地丰富了杂交后代的遗传背景。 3.甘蓝型油菜品种指纹鉴定标准的确定。通过统计分析发现,标记数越多,检测出的相似性高的品种数越少。当SSR标记达到35对或SNP标记达到1900以后,检测出的相似品种数趋于稳定。 4.甘蓝型油菜耐旱性状的全基因组关联分析与根系形态多样性相关研究。本研究通过对285份甘蓝型油菜进行耐旱鉴定,将耐旱性状数据与SNP分子标记的基因型数据进行关联分析,在A7连锁群上检测到了2个与耐旱性状极显著相关的SNP位点。鉴于大量研究表明根系性状与植物耐旱性的关联性,本研究对307份甘蓝型油菜核心种质根系性状进行了鉴定,发现油菜根系可分为A-H等8类有代表性的根系形态类型,其中具有类型C或D的品种显著高于其他类型的品种。 本文的研究体系能用于甘蓝型油菜的遗传多样性分析以及耐早性状的全基因组关联分析,对深入揭示油菜种质资源遗传多样性变异规律,发掘优异种质或新基因具有重要意义。


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