芥菜型油菜是重要的油料作物,具有抗性强、耐贫瘠和干旱、早熟、黄籽等许多优良性状。近日,贵州大学农学院教授田恩堂课题组完成的研究成果在《农业科学学报(英文)》 (Journal of Integrative Agriculture,JIA)正式发表。该研究创建了一张芥菜型油菜高密度遗传图谱,并定位到53个和芥菜型油菜的芥酸、油酸和亚麻酸含量有关的数量性状遗传位点(QTL)。该研究为利用生物技术改良芥菜型油菜脂肪酸含量提供了重要参考信息。
中国作为芥菜型油菜的起源中心之一,具有丰富的芥菜型油菜种质资源,但目前大部分优异性状的变异机制未被解析。其中,作为芥菜型油菜种子含油量的三种主要不饱和脂肪酸:芥酸(Erucic acid,C22:1)、油酸(Oleic acid,C18:1)和亚麻酸(Linolenic acid,C18:3)调控机制的研究同样欠缺,极大限制了该物种含油量相关育种工作的开展。
该研究利用SALF简化测序技术创建了一张包含3887个SNP标记的芥菜型油菜高密度遗传图谱,并利用该图谱对芥菜型油菜的芥酸、油酸和亚麻酸三种主要脂肪酸含量进行QTL定位分析。共定位到53个相关数量性状遗传位点,其中每个脂肪酸检测到2个不同环境均稳定表达的数量性状遗传位点。
随后,对稳定表达数量性状遗传位点区间内的脂肪酸调控候选基因进行了克隆与序列分析。开发了两个亚麻酸含量调控基因Bju.FAD3.A03和Bju.FAD3.B07的等位基因特异标记,标记区间定位及其与亚麻酸含量的共分离进一步验证了数量性状遗传位点定位结果的准确性。此外,脂肪酸调控基因的表达水平与其对应脂肪酸含量也表现出了显著的相关性。
贵州大学农学院田恩堂教授为该文章的通讯作者,晏伟和张金泽同学为论文共同第一作者。该研究得到了贵州省重点科技支撑项目“油菜优质高产宜机收新品种选育,国家自然基金,贵州省粮油作物分子育种重点实验室项目,贵州省高等学校功能农业重点实验室项目的支持。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.11.028
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