甘蓝型油菜磷高效NIL的发展与低磷特异QTL的初步分析
油菜是全世界继大豆之后的第二大油料作物，我国以种植甘蓝型油菜为主。磷是植物生长发育所必需的大量营养元素，甘蓝型油菜需磷多，对磷敏感，其栽培地区恰巧处于我国土壤有效磷缺乏或严重缺乏的地区。因此，研究油菜磷效率的差异及其遗传特性，揭示油菜磷高效的分子和生理机制，为改良甘蓝型油菜磷效率提供基础，对促进油菜持续稳定的发展具有重要的意义。
本论文以已经定位的甘蓝型油菜磷高效相关QTL及其低磷QTL置信区间内的分子标记为基础，对构建的回交群体BC4F1进行前景选择，筛选出含有目标QTL的磷高效株系，再选取覆盖全基因组的共显性标记对这些高效株系进行背景选择，检测其回复率，最后结合水培实验，对低磷胁迫下含有目标QTL片段且背景回复率高的株系进行生理指标分析。获得的主要结果如下：
1.甘蓝型油菜BC4回交群体的构建以轮回亲本磷低效品种97009作为父本，BC3共28个株系作为母本进行杂交，构建BC4回交群体，获得包含195个株系的BE-BC4Ls。
2.甘蓝型油菜BC4F1磷高效株系的前景选择以BC4F1195个株系的基因组DNA为模板，结合实验室由杨美整合得到的QTL结果，利用定位于低磷QTL置信区间内的SSR以及GBM(功能标记)对群体株系进行分析。检测到60个含有磷高效供体亲本97081基因型的株系。这些株系共包含15个低磷QTL，其中包括2个经整合后的低磷特异QTL：uq.A1和uq.C3a。uq.Al由两个低磷QTLqLP-RSA-Ala和qLP-RVol-Ala整合而来，共23个株系含有该QTL。uq.C3a由7个低磷qLP-RDW-C3a、qLP-SDW-C3a、qLP-TDW-C3a、QTLqLP-PU-C3a、qLP-RL-C3a、qLP-RSA-C3aq和LP-RVol-C3a整合而来，仅2个株系含有该QTL。同时利用定位于高磷QTL置信区间内的SSR以及功能标记对群体株系基因型进行分析。检测到49个含有磷高效供体亲本97081基因型的株系，共含有6个QTL。
3.甘蓝型油菜BC4F1磷高效株系的背景选择以BC4F1195个株系的基因组DNA为模板，结合实验室由于广大进行加密的遗传连锁图谱，利用覆盖全基因组的95对引物对群体株系进行分析。检测到的位于低磷QTL置信区间内的含有供体亲本97081基因型的60个株系其背景回复率均大于95%，仅有14个株系略低于理论值96.875%，占总数的23%。而含有uq.C3a的2个株系的背景回复率均大于97%。
4.甘蓝型油菜BC4F2磷高效株系的表型鉴定设置低磷胁迫下的水培实验，对含有uq.C3a的株系以及不含uq.C3a但其余背景相同的株系结合两亲本进行比较。结果发现，含uq.C3a的株系相比于不含uq.C3a的株系，其地上部、根系、总干重以及磷吸收累积量均较大，且达到显著水平，这表明该QTL在低磷胁迫下对植株生长以及磷的吸收具有一定的促进作用。但该株系在目标QTL区间内仍为高效供体亲本97081纯和子，且在A9染色体上还有未回复的QTL区段，若再经过一次回交，导入轮回亲本97009的基因片段形成杂合子，且消除其余QTL片段，则该株系与轮回亲本构成良好的NIL。
甘蓝型油菜;低磷胁迫;回交群体;分子标记;低磷特异QTL
华中农业大学
硕士
植物营养学
徐芳森
2012
中文
S565.4
63
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）