甘蓝型油菜半矮杆材料DW871特异型株高及花序性状连锁基因的QTL精细定位
批准号:
32060464
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
李超
依托单位:
学科分类:
作物种质资源学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李超
中文摘要
油菜倒伏主要原因是株高,具有株高半矮秆、特别适宜机械化生产的油菜种质资源鲜见报道。前期,项目组创制的甘蓝型油菜半矮杆材料DW871,具株高中等(140cm),花序散生,分枝紧凑(<25°)、着果密(1.86个/厘米)、茎杆木质化程度高、分枝挺直不串枝、高抗倒伏、收获指数高(0.37)、抗裂角性强,且株高和花序性状紧密连锁,特适宜于机械化生产等优点。初步认为DW871株高及花序性状主要受1对显性主基因控制,位于A10连锁群。为精细定位与DW871的株高及花序性状连锁的基因,本研究拟构建与株高及花序性状连锁的分离群体,以Seq-BSA分析方法,进一步发掘与DW871株高及花序性状关联候选SNP标记,构建高密度遗传图谱,对株高及花序性状基因进行精细定位并确定候选基因,通过比较,明确与DW871株高及花序性状连锁的基因是否为新基因,研究结果对加速半矮杆材料DW871的相关优势性状基因应用意义重大。
英文摘要
Plant-height is the main factor for the lodging of Brassica napus. DW871 is a new semi-dwarf germplasm resource of Brassica napus, which have many good features, such as a medium height, compact plant phenotype, completely lodging resistance, no cross branchs, silique with good crack-resistance and especially suitable for mechanized cultivation. The preliminary genetic analysis showed that the plant-height trait of DW871 was controlled by a pair of dominant genes. So far, there are few reports about the semi-dwarf Brassica napus with medium plant-height which is suitable for mechanized cultivation. In this study, the gene which control the DW871 plant-height will be quickly and accurately located through Cluster Separation Analysis (Seq-BSA) which based on the second generation sequencing technology. Firstly, The F1 and F2 populations will be obtained by hybridization with semi-dwarf DW871 and normal varieties with high plant height, then the plant-height pool will be constructed according to plant-height traits, and initially determine the location of the marker on chromosome. Secondly, further to verify the molecular markers which are closely linked to plant-height traits by scanning all F2 populations with the screened out markers, and construct high-density genetic map. Thirdly, determine whether the plant-height gene of DW871 is a new gene through the comparison with the known dwarf-plant-height genes which are located on the same chromosome. The research results about the plant-height trait of DW871 will accelerate the breeding and utilization of the mechanized cultivars of Brassica napus.
《甘蓝型油菜半矮秆材料DW871特异型株高及花序性状连锁基因的QTL精细定位》(32060464)基金项目是在前期研究基础上,对DW871特异(半矮秆)株型及特异型花序性状连锁基因进行精细定位。在前期研究中,我们发现甘蓝型半矮秆DW871油菜株型直立、不串枝,具有抗倒伏能力强、抗裂角性强、适宜机械化栽培的优点,2018年12月经同行院士专家团队鉴评,一致认为该种质对于宜机收品种选育具有重要应用价值,因此开展相关研究为DW871类型的半矮秆油菜在生产上的综合利用提供理论支撑是十分必要的。DW871与大量常规高秆油菜品系杂交,F1代均表现出与DW871相同的特异(半矮秆)株型、花序性状,抽薹现蕾后,花蕾处的薹茎在开花前先伸长后开花(常规是油菜先开花,开花处的薹茎再伸长)。根据DW871株高及花序性状的遗传分析结果,初步推测其半矮秆株型及特异型花序性状受一对显性主效基因控制。因此,本基金项目开展的研究内容主要是对DW871特异型株型及花序性状连锁基因进行遗传模式分析、QTL精细定位和候选基因的克隆等研究。2021—2024年,项目组围绕半矮秆基因型遗传群体构建、GBS-BSA分析、候选SNPs标记转化及选择、染色体定位、半矮秆基因遗传图谱的构建、紧密连锁候选标记的筛选和目标基因的确定等开展研究。其研究结果主要为:开发与DW871特异株型性状、花序性状紧密连锁的分子标记32个,通过分子标记将QTL定位于A10染色体16.020163-16.066263 Mb的区间内;该区间内包含13个基因,均未见参与株型调控的相关报道,表明调控DW871特异株型性状和花序性状的基因为全新的基因,其中3个候选基因BnaA10g24510D、BnaA10g24540D、BnaA10g24580D参与调控目标性状的可能性较高;开展了候选基因的转育应用研究,登记了2个油菜品种(黔油51和黔油52),品种已进入制种和生产应用阶段;在国内外发表研究论文4篇,其中SCI收录1篇。全面完成申报书提出的预期研究成果目标。该项目的研究,对充分挖掘利用DW871宜机收优异种质的株型调控基因至关重要,项目研究成果对于抗倒伏、宜机收新种质资源利用、新品种选育及推广应用具有重要意义。
甘蓝型油菜高油环境钝感基因型相关基因的精细定位及克隆
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批准号:31260337
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2012
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负责人:李超
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依托单位:
国内基金
海外基金