白菜類作物硫代葡萄糖甙及一些主要代謝組分的遺傳分析.pdf

1、白菜類作物(Brassica rapa,syn.campestris)是我國重要的蕓薹屬蔬菜作物和油用作物,由于它具有復雜的遺傳基礎,使得一些重要農藝性狀的改良非常困難,同時,由于其悠久的栽培歷史,形成了很多的栽培種群和豐富的遺傳變異,也為重要農藝性狀的改良提供了廣闊的資源材料.隨著人們生活水平的提高,品質育種逐漸得到重視,但是,許多重要商品品質性狀和硫代葡萄糖甙含量等營養(yǎng)品質性狀遺傳規(guī)律缺乏系統(tǒng)分析,因此有必要從代謝組和分子水平上對白

2、菜類作物進行營養(yǎng)性狀的遺傳分析,為改良白菜類蔬菜的營養(yǎng)品質和培育高有益硫甙葡萄糖甙的白菜類作物新品種提供理論基礎,為發(fā)掘并利用關鍵性基因資源奠定基礎. 本研究根據(jù)擬南芥和馬鈴薯應用氣一質連用技術在代謝組分分析上的研究結果,建立了大白菜球葉冷凍真空干燥樣品應用氣一質連用技術進行代謝組分分析的技術體系,確定了儀器分析的相關參數(shù),并對大白菜主要代謝組分進行了鑒定和遺傳分析;采用HPLC方法,對白菜類作物苗期植株硫甙含量進行了評價,為進

3、一步開展硫甙在白菜類作物中的積累和遺傳研究提供信息;在篩選合理親本的基礎上,創(chuàng)建了遺傳信息豐富的遺傳研究分離群體,構建了白菜類作物遺傳連鎖圖譜框架圖;并進一步開展了硫甙含量的QTL定位和遺傳效應分析.獲得的主要結論如下: 1.利用HPLC分析了8種硫甙的含量,白菜類作物苗期植株體硫甙含量存在一定的自然變異.材料間硫甙含量差異最大達到1127倍(NAP含量),其它各硫甙組分含量材料間的變異幅度為18-152倍,總硫甙含量最大相差5

4、1倍.不同白菜類作物種群間硫甙含量有一定差異,同一栽培群不同材料間硫甙含量也存在一定差異.同時,對硫甙合成途徑中關鍵基因AOP2在白菜類作物中的變異進行了分析. 2.利用歐洲油用型白菜Rapid Cycling(L144)和菜心品種L58亞種間雜交建立的BILs群體,構建了包括17個連鎖群、由129個SRAP標記和27個SSR標記共156個標記的遺傳連鎖圖譜,覆蓋基因組長度為719.2 cM,標記間平均圖距為4.6 cM,連鎖群

5、長度范圍在11.7-88.7 cM之間,連鎖群上的標記數(shù)為3-25個. 3.采用區(qū)間作圖和多QTL復合作圖方法對白菜類作物硫甙含量進行了QTL定位及遺傳效應分析.在.BILs群體遺傳圖譜的6個連鎖群上,共檢測到14個QTL.控制單一脂肪族硫甙和總脂肪族硫甙的QTL有11個,其中控制PRO含量的QTL3個,控制NAP含量的QTL3個,控制GBN含量的QTL1個,控制總脂肪族硫甙含量的QTL2個,控制NAP/Tali的QTL有2個.

6、控制吲哚族硫甙4ME含量的QTL2個,控制芳香族硫甙NAS含量的QTL1個.貢獻率范圍為16.0﹪-82.7﹪. 4.優(yōu)化并確定了大白菜代謝組分分析體系,根據(jù)己建立的分析體系對大白菜:DH群體的183個單株使用GC-MS進行了代謝組分的測定,可以進行準確統(tǒng)計代謝組分有47個峰,這些代謝組分分為6類物質,分別為有機酸、糖類、氨基酸、糖醇、糖苷和芳香胺.其中有機酸13個,糖類16個,氨基酸2個,糖醇6個,糖苷2個,芳香胺1個.對所得