基于QTL和转录组测序鉴定甘蓝型油菜耐旱候选基因

• Published in: 作物学报 Vol. 50; no. 4; pp. 820 - 835
• Main Authors: 李阳阳, 吴丹, 许军红, 陈倬永, 徐昕媛, 徐金盼, 唐钟林, 张娅茹, 朱丽, 严卓立, 周清元, 李加纳, 刘列钊, 唐章林
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西南大学农学与生物科技学院,重庆 400715 2024; 西部(重庆)科学城种质创制大科学中心,重庆 401329; 西南大学农业科学研究院,重庆 400715%西南大学农学与生物科技学院,重庆 400715; 西南大学农业科学研究院,重庆 400715
• Subjects: 甘蓝型油菜; Brassica napus L; candidate genes; 候选基因; transcriptome; QTL; drought tolerance; 转录组; 耐旱
• ISSN: 0496-3490
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2024.34144

干旱胁迫严重限制了甘蓝型油菜种植面积的扩大和产量的提升.耐旱性是由多基因控制的复杂数量性状,将QTL定位与转录组测序相结合,是鉴定甘蓝型油菜耐旱候选基因的有效手段.本研究对甘蓝型油菜干旱敏感品系三六矮和耐旱品系科里纳-2 构建的F2:6 和F2:8 重组自交系群体幼苗进行正常灌溉和干旱胁迫处理,测定地上部鲜重、地上部干重、叶片相对含水量、丙二醛和可溶性糖含量,利用SSR和SNP多态性分子标记构建遗传连锁图谱,鉴定耐旱相关QTL和候选区间,结合耐旱材料No11 和干旱敏感材料No28 的转录组测序,筛选耐旱相关候选基因.研究结果表明:干旱胁迫使甘蓝型油菜幼苗地上部鲜重、地上部干重和叶片相对含水量下降,使叶片丙二醛和可溶性糖含量上升;耐旱相关 QTL和候选区间分布于 A01、A02、A06、A08、A09、A10、C02、C03、C04、C06 和 C09 染色体;对耐旱材料和干旱敏感材料正常灌溉、干旱 24 h、36 h和 48 h进行转录组分析,主要差异表达基因显著富集到光合作用、脂肪酸代谢、氨基酸代谢、植物激素信号转导、核糖体、昼夜节律及角质、木栓素和蜡质的生物合成等相关途径;将QTL与转录组测序相结合,鉴定到 28 个耐旱相关候选基因,主要编码FLC、bHLH105、TGA4、TEM1、ERF003、ACO3、CHLI1、LHCB6 和PORC等,具有转录因子活性、乙烯产生和信号传导、叶绿素生物合成与结合、叶绿素氧化还原酶以及编码核糖体相关蛋白等功能.这些结果可为揭示甘蓝型油菜耐旱机理及分子标记辅助选育耐旱新品种奠定基础.