[發明專利]油菜品系61616中含油量性狀主效基因位點及應用

有效

• 申請號: 201310658488.2
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103667485A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王漢中;華瑋;劉靜;劉貴華;王新發;胡志勇;鄧林彬
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院油料作物研究所
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12N15/11
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明屬于分子生物學及遺傳育種技術領域。更具體涉及一種油菜含油量性狀主效基因位點及主效基因位點緊密連鎖的分子標記，同時還涉及分子標記在油菜含油量育種中的應用。

背景技術

作為世界四大油料作物之一，油菜生產對保障我國食用植物油脂和飼用蛋白質的有效供給，對改善食物結構，促進養殖業和加工業發展等諸方面均有重要影響。雖然我國油菜種植面積和產量均居世界第一，但遠不能滿足國內的消費需求，63%左右的食用植物油依賴進口。隨著人口數量的增長和人民生活水平的提高，預計到2010年我國食用植物油消費量將增加到2,500萬噸，按目前的生產規模，缺口將更加巨大。盡管油料市場需求如此，農民種植油菜的積極性卻不高。造成這種局面的主要原因之一是我國的油菜籽比主要出口國加拿大生產的油菜籽含油量5個百分點左右，且成本高，市場競爭力相對較弱。因此，從保障食物油供給安全和增加農民收入的角度考慮，較大幅度增加單位面積菜籽油的產出量是解決目前狀況的對策之一。

我國油菜研究和育種工作具有較深厚的基礎,一些領域處于世界領先地位。油菜高油分育種的途徑主要有多世代的單株選擇、種間雜交、黃籽油菜育種和誘變選育。

近年來，隨著基因組學研究取得一系列突破，以分子標記選擇、轉基因和品種分子設計為代表的分子育種技術的成功應用，大大提高了作物遺傳育種水平。與常規育種相比，該技術可以通過分析與目標性狀基因緊密連鎖的分子標記判斷目的基因的存在與否，并進行精細定位。同時，利用分子標記進行輔助選擇育種，減少了盲目性，縮短育種年限，大大提高了選擇效率。分子標記輔助選擇育種技術的關鍵是與重要農藝性狀緊密連鎖的DNA分子標記的鑒定。美國、日本、西歐各國等國家近年都投入巨資開展這方面的工作。伴隨著水稻，小麥、玉米、棉花、大豆等重要作物的一些農藝性狀的分子標記的開發，利用鑒定到的分子標記進行輔助選擇育種主要包括種質資源的鑒定、基因定位、基因累加或聚合、異源目的基因的篩選和鑒定以及遺傳圖譜的構建等，育種目標包括抗病、抗蟲、抗旱、高產、品質改良等各個方面。隨著生物技術的發展，油菜分子標記的研究日漸受到關注，研究的領域涉及遺傳圖譜的構建、基因標記和基因定位、親緣關系分析、品種純度鑒定、標記輔助選擇等多方面，并取得了重要進展。但與發達國家相比，我國的油菜分子育種研究工作還有較大差距，主要體現在：不能有效地發掘和利用種質資源中的有利基因，缺乏有自主知識產權及育種價值的基因和標記等。

Grodzicker等（1974）創立了限制性片段長度多態性(restriction?fragment?length?polymorphism,RFLP)標記技術。Botstein等(1980)首先提出用限制性片段長度多態性(restriction?fragment?length?polymorphism,簡稱RFLP)作為遺傳標記構建遺傳圖譜的設想,從而開創了利用分子標記作為遺傳標記的新時期。隨后幾十種基于Southern雜交或聚合酶鏈式反應(polymerase?chain?reaction,PCR)的DNA分子標記技術陸續建立,這些DNA分子標記所檢測的多態性在基因組的位置大多為隨機分布，因此可以通稱為隨機DNA分子標記(random?DNA?markers，RDMs)。RDMs的發展大大提高了人們對基因組多樣性、遺傳作圖等的研究效率，并廣泛的應用于植物科學的研究中。傳統的RFLP、SSR標記輔助選擇方法利用起來費用高，效率低，時間長，SNP作為基因組多態性最豐富的DNA分子標記，其數量多，分布較其它標記均勻。隨著測序技術的發展，SNP芯片的開發和利用大大加快了QTL鑒定和克隆的速度。

大多數重要的農藝性狀均表現數量性狀的遺傳特點，如產量性狀、成熟期、品質、抗旱性等。數量性狀易受環境條件的影響，因此選擇效果不好。傳統育種方法周期長，主要是由數量性狀造成的。由于分子標記技術的發展，人們已可將復雜的數量性狀進行分解，象研究質量性狀基因一樣對控制數量性狀的多個基因進行研究。QTL是在高密度的遺傳圖譜基礎上，通過一定實驗設計，獲得分子標記，借助Mapmarker軟件分析確定控制某一性狀的基因在染色體上的位置。當目標性狀由少數幾個基因控制時用標記選擇，對發掘遺傳潛力非常有效。

目前對油菜種子含油量的QTL定位研究也有一些報道，通常檢測出的QTL數目較多，但效應值較小，較難在油菜育種中應用。本研究通過遺傳分析及QTL定位，旨在篩選對種子含油量具有正向效應的QTL，用于油菜含油量的標記輔助選擇。

發明內容