[发明专利]油菜品系61616中含油量性状主效基因位点及应用

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学及遗传育种技术领域。更具体涉及一种油菜含油量性状主效基因位点及主效基因位点紧密连锁的分子标记，同时还涉及分子标记在油菜含油量育种中的应用。

背景技术

作为世界四大油料作物之一，油菜生产对保障我国食用植物油脂和饲用蛋白质的有效供给，对改善食物结构，促进养殖业和加工业发展等诸方面均有重要影响。虽然我国油菜种植面积和产量均居世界第一，但远不能满足国内的消费需求，63%左右的食用植物油依赖进口。随着人口数量的增长和人民生活水平的提高，预计到2010年我国食用植物油消费量将增加到2,500万吨，按目前的生产规模，缺口将更加巨大。尽管油料市场需求如此，农民种植油菜的积极性却不高。造成这种局面的主要原因之一是我国的油菜籽比主要出口国加拿大生产的油菜籽含油量5个百分点左右，且成本高，市场竞争力相对较弱。因此，从保障食物油供给安全和增加农民收入的角度考虑，较大幅度增加单位面积菜籽油的产出量是解决目前状况的对策之一。

我国油菜研究和育种工作具有较深厚的基础,一些领域处于世界领先地位。油菜高油分育种的途径主要有多世代的单株选择、种间杂交、黄籽油菜育种和诱变选育。

近年来，随着基因组学研究取得一系列突破，以分子标记选择、转基因和品种分子设计为代表的分子育种技术的成功应用，大大提高了作物遗传育种水平。与常规育种相比，该技术可以通过分析与目标性状基因紧密连锁的分子标记判断目的基因的存在与否，并进行精细定位。同时，利用分子标记进行辅助选择育种，减少了盲目性，缩短育种年限，大大提高了选择效率。分子标记辅助选择育种技术的关键是与重要农艺性状紧密连锁的DNA分子标记的鉴定。美国、日本、西欧各国等国家近年都投入巨资开展这方面的工作。伴随着水稻，小麦、玉米、棉花、大豆等重要作物的一些农艺性状的分子标记的开发，利用鉴定到的分子标记进行辅助选择育种主要包括种质资源的鉴定、基因定位、基因累加或聚合、异源目的基因的筛选和鉴定以及遗传图谱的构建等，育种目标包括抗病、抗虫、抗旱、高产、品质改良等各个方面。随着生物技术的发展，油菜分子标记的研究日渐受到关注，研究的领域涉及遗传图谱的构建、基因标记和基因定位、亲缘关系分析、品种纯度鉴定、标记辅助选择等多方面，并取得了重要进展。但与发达国家相比，我国的油菜分子育种研究工作还有较大差距，主要体现在：不能有效地发掘和利用种质资源中的有利基因，缺乏有自主知识产权及育种价值的基因和标记等。

Grodzicker等（1974）创立了限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)标记技术。Botstein等(1980)首先提出用限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,简称RFLP)作为遗传标记构建遗传图谱的设想,从而开创了利用分子标记作为遗传标记的新时期。随后几十种基于Southern杂交或聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的DNA分子标记技术陆续建立,这些DNA分子标记所检测的多态性在基因组的位置大多为随机分布，因此可以通称为随机DNA分子标记(random DNA markers，RDMs)。RDMs的发展大大提高了人们对基因组多样性、遗传作图等的研究效率，并广泛的应用于植物科学的研究中。传统的RFLP、SSR标记辅助选择方法利用起来费用高，效率低，时间长，SNP作为基因组多态性最丰富的DNA分子标记，其数量多，分布较其它标记均匀。随着测序技术的发展，SNP芯片的开发和利用大大加快了QTL鉴定和克隆的速度。

大多数重要的农艺性状均表现数量性状的遗传特点，如产量性状、成熟期、品质、抗旱性等。数量性状易受环境条件的影响，因此选择效果不好。传统育种方法周期长，主要是由数量性状造成的。由于分子标记技术的发展，人们已可将复杂的数量性状进行分解，象研究质量性状基因一样对控制数量性状的多个基因进行研究。QTL是在高密度的遗传图谱基础上，通过一定实验设计，获得分子标记，借助Mapmarker软件分析确定控制某一性状的基因在染色体上的位置。当目标性状由少数几个基因控制时用标记选择，对发掘遗传潜力非常有效。

目前对油菜种子含油量的QTL定位研究也有一些报道，通常检测出的QTL数目较多，但效应值较小，较难在油菜育种中应用。本研究通过遗传分析及QTL定位，旨在筛选对种子含油量具有正向效应的QTL，用于油菜含油量的标记辅助选择。

发明内容