甘藍型油菜粒重母體調(diào)控機理解析.pdf

1、作為產(chǎn)量三個構(gòu)成因子之一，甘藍型油菜的粒重呈現(xiàn)很大的自然變異（≈4倍），這些變異對油菜的遺傳改良具有重大的意義。但是迄今為止有關(guān)粒重自然變異的調(diào)控機制研究卻很少。本研究從形態(tài)學(xué)、細胞學(xué)、遺傳學(xué)、生理生化、以及分子水平對粒重進行了系統(tǒng)的研究，尤其在分子水平，分別從QTL定位、基因差異表達分析以及候選基因的功能驗證三個方面進行闡述，揭示了角果長度與粒重的相互關(guān)系，提出了源器官大小以母體效應(yīng)的方式調(diào)控庫器官大小的潛在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。取得的主要研究結(jié)

2、果與結(jié)論如下:
　　1.甘藍型油菜粒重的自然變異取決于種子大小而非種子密度，種子大小的變異則主要是由細胞數(shù)目的變異引起的，其次是細胞大小的變異。
　　2.甘藍型油萊種子重量主要由母體基因型調(diào)控，母體效應(yīng)值達0.93，花粉直感效應(yīng)和細胞質(zhì)效應(yīng)很小，甚至不顯著。
　　3.果柄環(huán)切實驗證明角果皮的光合作用對粒重的影響是主要的;生理學(xué)實驗證據(jù)表明不同的角果大小（角果長度而非寬度）導(dǎo)致角果的光合作用面積、產(chǎn)生的總的光合產(chǎn)物不同，

3、最終導(dǎo)致籽粒重量（大小而非密度）的不同。
　　4.通過連鎖作圖檢測到三個粒重和角果長度一因多效的QTLs，其中兩個效應(yīng)較大，視為主效QTLs;通過區(qū)域關(guān)聯(lián)分析驗證并初步精細定位了這兩個主效QTLs;不同群體的QTL條件分析揭示了角果長度是因，粒重是果的可能因果關(guān)系。
　　5.基因差異表達分析表明角果發(fā)育、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)運等相關(guān)差異表達基因在大粒角果皮中上調(diào)表達，同時細胞分裂、營養(yǎng)物質(zhì)儲存和核糖體蛋白等相關(guān)差異表達基因在大粒種子

4、中也是上調(diào)表達。并發(fā)現(xiàn)角果皮中的一些差異表達基因在擬南芥的同源基因同時影響角果長度和粒重。
　　6.結(jié)合QTL定位、基因差異表達譜分析、親本SNP分析及基因注釋和功能預(yù)測篩選到兩個粒重候選基因，構(gòu)建超表達載體在擬南芥中進行初步功能驗證。證實兩個粒重候選基因均是粒重功能基因，但是否為目標QTL的源頭基因還需進一步的驗證。
　　7.綜合上述結(jié)果，提出了一個潛在的粒重母體調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，即源器官大小調(diào)控庫器官的大小。
　　8.根據(jù)