近日,Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室油菜團(tuán)隊(duì)周永明課題組題為“A novel quantitative trait locus on chromosome A9 controlling oleicacid content in Brassica napus”的研究論文。該研究通過關(guān)聯(lián)分析和連鎖分析等手段鑒定到一個(gè)控制甘藍(lán)型油菜高油酸的新位點(diǎn)OLEA9,并對(duì)該位點(diǎn)進(jìn)行了精細(xì)定位和候選基因分析。同時(shí)開發(fā)了與該位點(diǎn)連鎖的分子標(biāo)記,結(jié)合課題組前期開發(fā)的高油酸FAD2功能分子標(biāo)記(Yanget al,2012)進(jìn)行分子標(biāo)記輔助育種,可將油酸含量提高至80%,同時(shí)對(duì)含油量、千粒重等其他重要性狀沒有不利影響。
油酸是含有一個(gè)雙鍵的十八碳不飽和脂肪酸(C18:1),是植物油主要的脂肪酸之一。高油酸植物油(>70%)能夠有效降低血漿中低密度脂蛋白膽固醇,有利于心血管疾病的預(yù)防;同時(shí),高油酸植物油熱穩(wěn)定性好,在加工、儲(chǔ)運(yùn)和煎炸時(shí)對(duì)氧化不敏感,可防止和減少反式脂肪酸的產(chǎn)生;高油酸植物油也是可再生燃料生物柴油的優(yōu)質(zhì)原料。高油酸育種是國(guó)內(nèi)外油料作物脂肪酸改良的重要目標(biāo)之一,發(fā)掘高油酸育種資源則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)。甘藍(lán)型油菜是世界上重要的油料作物,已發(fā)現(xiàn)的高油酸種質(zhì)資源大多都是由FAD2基因突變導(dǎo)致的。有研究表明,多個(gè)FAD2基因同時(shí)突變的高油酸油菜在田間種植條件下長(zhǎng)勢(shì)變劣,含油量下降。因此,鑒定新的高油酸基因資源對(duì)高產(chǎn)高油酸育種有重要意義。
研究人員對(duì)375份油菜材料進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,共鑒定到19個(gè)與油酸顯著關(guān)聯(lián)的SNP,*顯著的SNP位于A9染色體上,解釋了10.11%的表型變異。進(jìn)一步利用一個(gè)DH群體進(jìn)行油酸含量QTL定位,確認(rèn)了一個(gè)新的QTLOLEA9,該位點(diǎn)可提高油酸含量3-5%。該新位點(diǎn)可與已知的位于A5的fad2位點(diǎn)以加性效應(yīng)方式提高油酸含量。通過對(duì)該區(qū)間候選基因的表達(dá)量分析和擬南芥同源基因突變體表型分析,初步確認(rèn)OLEA9的候選基因?yàn)锽naA09g39570D。該研究可為高油酸育種提供新的基因資源,同時(shí),對(duì)進(jìn)一步闡明油菜種子脂肪酸的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有積極意義。
油菜團(tuán)隊(duì)博士研究生趙青和吳健博士為該論文的并列*作者,周永明教授為通訊作者。該研究得到的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016YFD0100506-3)和科技部(2017YFE0104800)的資助。
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