一、分子标记与油菜基因组研究综述（论文文献综述）
王昊一[1]（2021）在《油菜种子脂肪酸消减基因的功能解析及含油量相关基因发掘》文中研究说明甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是中国最重要的油料作物之一。国产油菜的主要问题之一是其种子含油量偏低。因此,提高种子含油量是国产油菜育种的重要目标之一。以往针对提高油菜种子含油量的研究大都着眼于增加油脂的合成,但是,有关通过抑制引起种子油脂消减基因的表达进而提高种子含油量的研究相对较少,而这同样不失为提高种子含油量的有效策略。GDSL脂酶参与种子油脂消减过程,前人研究发现,拟南芥（Arabidopsis thaliana）中存在5个GDSL类种子脂肪酸消减基因（Seed fatty acid reducers,SFARs）,过表达每个SFAR基因都能够显着降低拟南芥种子含油量,相反,敲除每个SFAR基因则能显着提高拟南芥种子含油量。因此,我们推测在油菜中敲除SFARs的同源基因极有可能提高油菜种子含油量。然而,甘蓝型油菜是复杂的异源四倍体植物,油菜BnSFAR家族的组成比拟南芥复杂得多,不同亚基因组的SFAR可能具有不同的表达模式与功能。此外,油菜种子含油量是受到多基因调控的复杂数量性状。以往大多数与含油量相关的QTLs的鉴定是基于两个亲本后代遗传群体含油量性状的变异,即,QTLs的发现局限于双亲之间相关基因的等位变化的有无。近年来,我们对大规模油菜种质资源群体进行了基因组重测序,为在具有丰富多态性的遗传群体中进一步发掘含油量相关QTL及基因打下基础。围绕上述问题,我们开展了以下工作:（1）利用定向诱导基因组局部突变（Targeting induced local lesions in genomes,TILLING）和CRISPR/Cas9技术创制了bnsfars突变体,并验证BnSFARs对油菜种子含油量的影响;（2）通过对290份油菜核心种质资源的种子含油量进行全基因组关联分析（Genome-wide association study,GWAS）,进一步发掘了调控油菜种子含油量的相关基因。主要结果如下:（1）鉴定到了甘蓝型油菜基因组上的222个BnGDSLs,平均分布于A和C亚基因组上,分别有6和4个亚家族,且这些BnGDSLs与拟南芥GDSL脂酶基因（AtGDSLs）存在着明显的共线性关系。通过序列比对,与AtSFARs（AtSFAR1至AtSFAR5）高度同源的12个BnGDSLs被挑选为候选的BnSFARs。不同BnSFAR亚家族之间的相对表达水平差异巨大,但同一BnSFAR亚家族内的同源拷贝之间的表达模式则大体相似。对870份油菜种质资源群体中分布在BnSFARs编码区域的SNPs与种子含油量进行相关性分析表明,BnSFAR1与BnSFAR4基因上的SNPs与种子含油量显着相关（P<0.05）,BnSFAR1、BnSFAR4和BnSFAR5基因上的SNPs与种子油酸含量显着相关（P<0.05）。（2）采用基于甲磺酸乙酯（Ethyl methanesulfonate,EMS）诱变的TILLING技术,筛选到bnsfar1和bnsfar4的纯合单突变体、纯合双突变体。在相同遗传背景下,bnsfar4的纯合单突变体（包括bnsfar4.C03a、bnsfar4.A06a、bnsfar4.A06b、bnsfar4.Cnnb）的种子含油量与相应位点没有突变的EMS处理植株没有明显区别,但其双突变体（包括bnsfar4.A06a bnsfar4.C03a和bnsfar4.A06b bnsfar4.Cnnb）的种子含油量比相应位点没有突变的EMS处理植株显着提高了8.7%-12.1%。与bnsfar4不同,bnsfar1的纯合双突变体（bnsfar1.Ann bnsfar1.C04）种子含油量与相应位点没有突变的EMS处理植株相比没有明显区别。由于EMS会导致全基因组范围的大量随机突变,因此TILLING创制的突变体种子含油量基本上都显着低于未经EMS诱变处理的对照植株。（3）利用CRISPR/Cas9技术分别敲除了BnSFAR4的四个同源拷贝和BnSFAR5的两个同源拷贝,创制了bnsfar4四突变体（bnsfar4.A06a bnsfar4.C03a bnsfar4.A06b bnsfar4.Cnnb）和bnsfar5双突变体（bnsfar5.A03 bnsfar5.C07）。bnsfar4突变体的T3代种子和T4代种子的含油量分别比野生型种子提高9.7%-14.5%和12.9%,而bnsfar5突变体植株的T3代种子和T4代种子的含油量分别比野生型提高了10.4%和11.2%。除了bnsfar4突变体的T4代种子外,其它突变体种子的千粒重与野生型相比都没有明显变化,且突变体种子萌发率以及萌发初期的根长和芽长与野生型相比也没有明显变化。此外,bnsfar4突变体种子细胞内的油体尺寸显着大于野生型,且突变体种子含油量在种子发育后期和萌发初期的下降速率明显慢于野生型。（4）测定了290份油菜核心种质材料在两个试验点的种子含油量,并进行了GWAS分析,鉴定到C07染色体上35.25-35.79 Mb区域内的SNPs与种子含油量存在显着的关联性(-logp10>5)。其中SNP位点Chr C07＿35249208与Bna C07g30920D（Bna.PTL.C07）紧密连锁（决定系数R2=0.68）。Bna.PTL.C07是Patatin-like lipase（PTL）脂酶基因家族的一员,分布于其5’端调控区的6个SNPs与种子含油量显着相关（P<0.05）,其中2个SNP位点位于CAAT-box中。总之,本研究分析了油菜BnGDSL基因家族并创制了BnSFARs的功能受到有效阻控的高含油量育种基础材料;展示了CRISPR/Cas9相较TILLING在异源多倍体作物突变体创制上的优势;发掘了可能与油菜种子含油量相关的基因位点。这项研究在采用精准设计育种的手段提高油菜种子含油量方面作了有益尝试。
严涛[2]（2021）在《甘蓝型油菜种质资源基因组多态性分析及其数字化利用研究》文中研究表明甘蓝型油菜（Brassica napus L.,An An Cn Cn,2n=4x=38）是世界上最重要的油料作物之一。大约7500年前,甘蓝型油菜由二倍体祖先种白菜（Brassica rapa,Ar Ar,2n=2x=20）和甘蓝（Brassica oleracea,Co Co,2n=2x=18）经自然杂交和染色体加倍而形成。与两个祖先种相比,尽管甘蓝型油菜的演化历史较短,但是为了适应不同的气候以及纬度条件,甘蓝型油菜逐渐形成了三个主要的生态型,即冬性、半冬性和春性。目前,有关甘蓝型油菜三种生态型分化的遗传基础尚不明确。本研究中,我们对源自39个国家的991份甘蓝型油菜种质资源,包括658份冬性、145份半冬性和188份春性油菜进行了全基因组重测序,构建了甘蓝型油菜的全基因组遗传变异图谱,并深入分析了991份甘蓝型油菜的群体结构、遗传多样性和连锁不平衡等遗传特征,初步揭示了甘蓝型油菜生态型分化的主要遗传基础。同时,为了使这些甘蓝型油菜遗传多态性信息更好地服务于优异基因资源的发掘,我们还构建了甘蓝型油菜基因资源数字化利用平台。这些研究成果将为甘蓝型油菜群体基因组学、重要农艺性状基因功能鉴定以及分子标记辅助育种等研究奠定基础。本研究主要结果如下:1.构建了甘蓝型油菜全基因组遗传变异图谱。利用二代测序技术对991份甘蓝型油菜进行了全基因组重测序,测序平均深度为6.6×,获得了7.82Tb的测序数据,共鉴定出556万个SNPs和186万个In Dels,构建了该群体的综合性基因组遗传变异图谱。分析发现甘蓝型油菜A亚基因组的基因组变异密度（7.85个SNPs/kb;3.12个In Dels/kb）高于C亚基因组（5.94个SNPs/kb;1.86个In Dels/kb）,表明A亚基因组的遗传多样性高于C亚基因组。相应的,A亚基因组的遗传重组率高于C亚基因组,使得A亚基因组的连锁不平衡衰减率高于C亚基因组,最终导致A亚基因组的遗传多样性高于C亚基因组。2.揭示了甘蓝型油菜生态型分化的遗传基础。对658份冬性、145份半冬性和188份春性油菜开展全基因组选择清除分析。不同生态型群体间的选择性清除分析发现,甘蓝型油菜中FLOWERING LOCUS T（FT）基因Bna A02.FT（Bna A02g12130D）和FLOWERING LOCUS C（FLC）基因Bna A10.FLC（Bna A10g22080D）在人工和自然选择过程中受到明显的选择。另一方面,991份甘蓝型油菜开花时间的全基因组关联分析显示,Bna A02.FT和Bna A10.FLC基因的等位多态性变异也与开花时间存在显着的关联。对Bna A02.FT以及Bna A10.FLC基因启动子区域以及编码区域的SNP分布进行分析,发现这两个基因编码区的核苷酸序列在三种生态型之间相对保守,但启动子区域存在明显的SNP单倍型分化。同时,Bna A02.FT基因以及Bna A10.FLC基因在三种生态型中的基因表达水平存在显着的差异,进而导致三种生态型开花时间的不同,我们进而推测Bna A02.FT与Bna A10.FLC基因启动子区域的SNP单倍型差异是甘蓝型油菜生态型分化的关键遗传基础。3.搭建了甘蓝型油菜基因资源数字化利用平台。在991份甘蓝型油菜基因组遗传多态性数据的基础上,构建了该群体的SNP数据库Bna SNPDB（https://bnapus-zju.com/bnasnpdb）,该数据库内置了一系列分析模块,可用于SNP的储存、检索和分析。另外,基于系统进化树以及主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）,构建了一套包含300份材料的甘蓝型油菜核心种质并搭建其全基因组关联分析平台Bna GWAS（https://bnapuszju.com/gwas）,该平台可以在线快速完成该群体的全基因组关联分析（GenomeWide Association Studies,GWAS）流程及关联区域基因注释信息的提取。这两个平台将服务于全球油菜研究者开展群体基因组学、群体进化、分子标记开发及甘蓝型油菜分子育种等方面的相关研究。综上所述,本研究对991份甘蓝型油菜种质资源进行了全基因组重测序,构建了甘蓝型油菜基因组遗传变异图谱;揭示了Bna A02.FT与Bna A10.FLC两个基因启动子区域的SNP单倍型差异是甘蓝型油菜生态型分化的关键遗传基础;搭建了甘蓝型油菜基因资源数字化利用平台。这些研究结果不仅为解析甘蓝型油菜生态型分化的遗传基础提供了新的视角,也为甘蓝型油菜分子标记辅助育种奠定基础,将有助于促进甘蓝型油菜的基础与应用研究。
朱维卓[3]（2021）在《甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘》文中指出干旱是全球性主要逆境,严重制约作物生产和农业可持续发展。甘蓝型油菜（Brassica napus,以下简称油菜）是世界主要油料作物之一,也是我国最重要的油料作物。因此,揭示油菜耐旱性的生理和分子机制,挖掘油菜耐旱基因及耐旱优异种质资源,对油菜耐旱品种培育和保障植物油供给具有重要意义。当前已有数个油菜耐旱性关联基因研究报道,而利用多组学分析手段,尚可进一步挖掘和鉴定更多油菜耐旱性相关基因。本研究利用300份全球油菜核心种质联合多组学研究分析,探究油菜苗期耐旱性和叶片气孔密度的生理与遗传机制,挖掘油菜优质耐旱种质并筛选耐旱性候选基因,取得主要结果如下:1.油菜核心种质苗期耐旱性与叶片气孔密度的基因型差异利用300份油菜核心种质,以苗期植株地上部含水量为指标开展干旱胁迫下油菜耐旱性分析,并测定油菜苗期叶片气孔密度。研究结果表明油菜核心种质具有广泛的基因型耐旱性和叶片气孔密度型差异。分析发现油菜叶片气孔密度表型和耐旱性之间不存在显着相关性。由此推测干旱胁迫影响植物叶面积大小,进而影响叶片气孔密度,但植物叶片气孔密度并不对耐旱性产生显着影响,表明两个性状由不同的遗传机制所调控。2.油菜核心种质苗期耐旱性与叶片气孔密度的遗传关联位点利用上述油菜核心种质耐旱性和叶片气孔密度表型数据,结合该群体重测序获得的2,291,926个高质量SNP位点,开展全基因组关联分析并鉴定相关候选基因。分析结果显示:耐旱性关联分析中鉴定到18个显着SNP位点并获得189个候选基因,其中包括SnRK基因家族成员;叶片气孔密度关联分析中挖掘到4个显着关联染色体区间并获得71个候选基因。油菜耐旱性和叶片气孔密度显着关联位点并不一致,进一步证明两者具有不同遗传调控机制。3.油菜苗期耐旱极端差异种质筛选及其组间基因组受选择区域根据表型筛选油菜极端耐旱和极端敏感基因型各8份开展组间基因组选择清除分析。耐旱性表型检验结果证实油菜组间基因型耐旱性差异。选择清除分析结果显示:油菜耐旱和敏感组间存在显着遗传差异,在33个显着受选择区域中存在7111个注释基因。将7111个基因与全基因组关联分析所获候选基因交叉比对,筛选到24个候选基因,这些基因主要包括NAC转录因子、F-box蛋白编码基因及CCCH锌指转录因子等。4.油菜苗期耐旱极端差异种质的转录组响应差异以两组16份油菜耐旱极端差异基因型为供试材料,开展油菜苗期干旱胁迫与正常条件下叶片转录组比较分析。通过转录组测序分析发现,在耐旱组和敏感组中分别鉴定到1529和14117个差异表达基因。其中耐旱组中显着上调基因855个,下调基因674个。结合选择清除分析与全基因组关联分析结果筛选耐旱性候选基因,共获得142个基因,主要包含SnRK基因家族成员BnaC01g11140D、BnaC09g48250D等基因。5.BnSnRK基因家族分析及BnSnRK3.39耐旱功能验证根据以上结果推测SnRK基因家族与油菜耐旱性相关,我们对油菜BnSnRK基因家族开展全基因组鉴定分析,并选取BnSnRK3.39基因进行耐旱功能验证。共鉴定到114个BnSnRK基因分为3个亚家族,亚家族成员间基因结构与功能结构域差异显着,组织表达与逆境响应各不相同。选取BnSnRK3.39基因在拟南芥中进行异源过表达和耐旱功能验证,发现该基因导入可显着增强拟南芥植株的耐旱性。本研究围绕甘蓝型油菜核心种质群体,利用生理、组学与分子生物学多种方法,系统揭示油菜耐旱性生理与分子机制,以期发掘油菜抗旱关键遗传因子,为培育油菜耐旱新品种奠定基础。
殷生亮[4]（2021）在《甘蓝型油菜抗菌核病的遗传分析和种质创新》文中提出油菜是我国目前的第一大油料作物,而由核盘菌引起的菌核病位列我国油菜三大病害（菌核病、病毒病和霜霉病）之首,不仅每年导致巨大的产量损失,还严重影响了油菜籽的品质。田间生产实践表明,比起化学杀菌剂,防治油菜菌核病最经济节约、长久有效的途径就是选择和培育抗病品种,但油菜中并未发现高抗或者免疫的品种,这严重限制了油菜抗病的遗传改良。因而,进行抗油菜菌核病种质资源的鉴定、筛选和利用,开展油菜抗菌核病遗传分析和定位显得尤为重要。本研究我们开展了油菜抗菌核病QTL的定位,同时利用宿主诱导基因沉默技术（Host-induced gene silence,HIGS）创制了抗菌核病油菜种质。我们前期通过对448个油菜自然群体进行菌核病抗性全基因组关联分析（GWAS）,成功定位到了多个QTLs。为了进一步图位克隆GWAS定位到的QTL,我们在自然群体中选择了抗病亲本皖油29号和感病亲本Swu66,构建了 F2群体和F2:3家系,开展了油菜抗菌核病的QTL定位和验证。主要研究结果如下:1.通过连续两年对两亲本和F2:3家系的菌核病抗性进行鉴定,F2:3家系的苗期叶片抗性和成株期茎秆抗性均表现为正态分布,与亲本相比,还存在超亲分离现象,结果表明油菜菌核病抗性为数量性状,抗性基因间存在加性效应;2.利用6KSNP芯片对F2群体进行基因分型,共获得1196个多态性标记位点。通过作图软件MSTMap进行遗传连锁分析,成功绘制一张含有824个SNP标记的遗传连锁图谱,该图谱全长1927.5 cM,覆盖甘蓝型油菜19个遗传连锁群,平均分子标记间距为 2.3 cM;3.通过复合区间作图法检测菌核病抗性QTL,共鉴定到8个QTLs,其中苗期叶片抗性3个:LRA6、LRA7和LRC7;成株期茎秆抗性5个:SRA5、SRA9R、SC5、SRC6和SRC7。并且连续两年检测到位于C6连锁群上的一个稳定存在的QTL SRC6,分别解释表型变异率9.98%和13.86%,抗性等位基因来自于由抗病亲本皖油29号。本研究鉴定到的QTL SRC6和前期GWAS鉴定到的位于C6染色体上的位点重合,为同一 QTL。HIGS技术是一种基于RNA干扰的方法,通过产生靶向病原体的小干扰RNA片段,保护植物免受病原体的侵害。实验室前期筛选到了 3个在核盘菌致病过程中高表达基因PG1、OAH1和CBH,在基于HIGS技术的转基因研究中,获得了不同程度抗性提高的转基因油菜。本研究中,我们尝试同时干扰三个致病基因,从而提高油菜菌核病抗性。通过宿主诱导基因沉默技术的原理,进行了油菜的遗传转化工作,可以有针对性的提高油菜的菌核病抗性。主要研究结果如下:1.我们通过人工合成一段新的干扰片段,串联了核盘菌三个重要的致病基因SS1G10167、SS1G08218和SS1G09020的各250 bp,随后人工合成了串联片段的dsRNA。用含有该dsRNA的液体培养基培养核盘菌,发现可同时抑制核盘菌中3个靶基因的表达;将该dsRNA喷施到烟草叶片表面,随后再接种核盘菌,发现喷施该dsRNA可以抑制核盘菌的侵染;2.成功构建了三串联片段的干扰载体,通过油菜遗传转化方法获得HIGS转基因油菜。经sRNA测序,发现转基因油菜可以同时稳定表达3个靶基因siRNA;对转基因材料进行菌核病抗性鉴定,发现在子叶期、苗期和成株期转基因油菜的菌核病抗性均有显着的提升;3.对接种HIGS转基因油菜的核盘菌进行靶基因表达量检测,发现HIGS转基因油菜的抗性提高是由于植株表达的siRNA转移进入核盘菌,抑制了核盘菌3个靶基因的表达,最终抑制了核盘菌的侵染能力。上述研究结果为图位克隆油菜抗菌核病基因和深入解析油菜抗菌核病的分子机制提供了研究基础,同时还为油菜抗菌核病育种提供了新的途径。
弓琼[5]（2021）在《Brassica carinata×Brassica napus杂交后代遗传变异及白粉病抗性分析》文中指出油菜白粉病危害日趋严重,甘蓝型油菜（Brassica napus）是目前我国油菜的主栽品种,但其对白粉病抗性较弱;在埃塞俄比亚芥（Brassica carinata）SAO TOME中发现一株开白花的植株,对白粉病近免疫,通过远缘杂交可将埃芥良好白粉病抗性基因导入甘蓝型油菜。本文利用远缘杂交后代遗传多态性分析、病原菌及叶片细胞学观察、抗病基因定量PCR检测、转录组差异表达基因筛选等方法,对甘蓝型油菜与埃芥远缘杂交后代进行遗传变异研究及油菜对白粉抗病性的特征研究。结果表明:1、利用化学杀雄剂诱导雄蕊败育,促进母本Brassica carinata异交,获得与甘蓝型油菜优良品种中双11远缘杂交的种子。利用形态特征、种子质量和分子标记对杂交植株和回交后代进行了验证,BC1F3代中的5个品系,命名为W7-1、W7-4、W7-6、W8-1和W8-3,和一个BC2F2品系W3PS-1鉴定为对白粉病具有抗性或中度抗性。大多数抗病/中抗后代的形态性状（叶形、花瓣颜色、表皮蜡质、角果长度）和种子品质与甘蓝型油菜亲本中双11相似,表明抗病基因已成功导入甘蓝型油菜。2、观察了油菜白粉病侵染叶片的细胞学过程,对接种白粉病的远缘杂交后代抗、感病株系叶片进行了生理生化特征比较:（1）通过表皮蜡质观察及蜡质提取称重,发现针状形态的蜡质及较多的蜡质含量对叶片抗白粉病侵入有一定的帮助;（2）观察叶片横切面的石蜡切片,结果显示抗性材料具有致密整齐的栅栏组织和较为规则的海绵组织,该特点可能有利于叶片对抗白粉病菌侵染;（3）叶片胼胝质观察及测定结果表明,在接菌后不同时期,抗病叶片中胼胝质荧光斑点的分布均低于感病品种,而且在接种白粉病菌两周后,抗病品种叶片胼胝质积累量明显低于感病品种,两种胼胝质合成酶编码基因Cal S5及Cal S12的相对表达量趋势以及表达量在感、抗材料中均有所不同。3、在甘蓝型油菜的数据库筛选得到负调控白粉病抗性的霉菌座位（Mildew locus O）Bn Mlo家族成员相关信息,构建系统进化树,明确了Bn Mlo基因及蛋白的结构模式,检测了Bn Mlo2、Bn Mlo6与Bn Mlo12在抗、感白粉病油菜中的表达趋势。4、对白粉病侵染处理后发病盛期的感（S）、抗（R）叶片做了转录组学比较,共鉴定出465个抗病反应相关途径的差异表达基因（DETs）,其中303个R组叶片比S组叶片表达量高,162个表达量低。这些DETs主要集中在表皮防御、脂质代谢、R蛋白、受体蛋白激酶及调控因子方面,其中在R组叶片中表达量较高主要有:编码与蜡质、叶绿体、细胞壁代谢相关的蛋白和酶如KCS6、CSP41B、RWA、胼胝质合酶3、果胶酶9、果糖苷酶2、9S-脂氧合酶LOX2等;编码蛋白激酶有RKL、ERECTA、BAK1、BAM2、Lys M受体样激酶、脂质转移蛋白激酶ERL1、ERL2等,它们识别病原体并触发PTI免疫;白粉病广谱抗性蛋白RPW8、钙调蛋白MLO2、PMR5以及MLP328、EDR2、RPS4和RPS6等。在S组中表达量较多的如果胶酯酶、细胞色素CYP81F2、13S-脂氧合酶;富含半胱氨酸的受体蛋白激酶、Ser/Thr蛋白激酶如丝裂原活化蛋白激酶,还有RLK6、CRK45、APK1、BRL3、WAK1、WAK10等;TIR-NB-LRR类受体蛋白RLM1、DSC1、DSC2、病程相关蛋白RP-1等,某些抗病基因的个别拷贝在S组叶片中表达量高于抗病叶片,如MLO2、EDR2、EDR4,类RPW8蛋白HR3等的编码基因;E3泛素转移酶、ATP水解酶、RLP23、NPR3、NPR4、解毒蛋白（EDS5）、WRKY转录因子家族如WRKY53、WRKY70等的编码基因在S材料中表达量均高于R材料。根据这些证据,初步构建了油菜对白粉病抗性反应转录组变化模式图。本文研究结果为种间远缘杂交改良油菜品种适应性积累了技术资料,为油菜抗白粉病育种提供了依据,初步揭示了与抗白粉病菌入侵表达相关的细胞活动与防御反应遗传调控机制。
刘绪梅[6]（2021）在《甘蓝型油菜高低收获指数DH群体的构建及产量相关性状QTL定位》文中指出甘蓝型油菜（Brassica napus L.）在我国农业生产中占有重要地位,然而与水稻、小麦和大豆等农作物相比,其收获指数（Harvest index,HI）仍处于一个较低水平,并缺乏相关研究。当单株生物量一定时,通过增加单株经济产量是提高HI有效途径。构成单株经济产量的三要素为单株角果数（Number of siliques per plant,NSP）、每角果粒数（Seeds per silique,SPS）和千粒重（Thousand seeds weight,TSW）。因此,本研究意在通过双单倍体（Double haploid,DH）群体构建高密度遗传图谱,挖掘与控制产量相关性状的数量性状位点（Quantitative trait loci,QTL）并筛选相关候选基因,解析油菜收获指数的遗传机理。本研究中,基于实验室前期筛选的油菜极端高收获指数（P130）和极端低收获指数（P202）材料,构建F1（♀P130×♂P202）取花蕾做小孢子培养,经秋水仙素进行染色体加倍后得到DH群体。对两个亲本和DH群体进行全基因组重测序（Whole genomic resequense,WGRS）,利用单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）和Bin标记构建高密度遗传连锁图谱,结合DH群体一年两环境下的农艺性状考察数据,对NSP、SPS、TSW、角果长（Selique length,SL）和主花序角果数（Pod number on main inflorescence,PNMF）进行QTL定位和候选基因筛选。主要研究结果如下:1.DH群体构建对高收获指数（♀）P130和低收获指数（♂）P202杂交的F1取花蕾进行小孢子培养和秋水仙素加倍,获得103份株系,经流式细胞仪倍性检测,最后共获得91个加倍成功的DH株系。2.亲本和DH群体农艺性状分析对两环境中亲本农艺性状考察分析发现,P130与P202在SL、SPS和TSW 3个性状上为呈极显着差异（P<0.01）,PNMF性状呈显着差异（P<0.05）,NSP无显着差异（P>0.05）。将DH群体在20-Chongqing和20-Qinghai两环境种植,对SL、SPS、TSW、PNMF和NSP 5个农艺性状进行表型分析和QTL定位。5个性状均表现出较大变异,伴随有超亲现象,频率分布接近于正态分布,符合数量性状的变异特点;SL、SPS和TSW的广义遗传率分别为78%、86%和89%,表现出较高的遗传稳定性;两环境性状间相关性分析结果表明,不同环境中性状间相关性会有不同,SL与SPS呈显着正相关（P<0.05）,其它性状间相关性不显着或相同性状间在两个环境中相关性不一致。3.高密度遗传图谱构建对91个株系的DH群体和亲本进行全基因组重测序,群体进行纯合率评估后,保留84个株系用于构建的高密度遗传图谱。该图谱全长度3110.12 c M,含19个连锁群,872个bin标记,bin之间的平均间距为3.57 c M。通过相邻标记间的连锁评估以及与参考基因组间的共线性分析表明,该图谱具有较高质量,可用于后续的QTL定位。4.QTL定位和候选基因筛选基于高密度遗传图谱,对两个环境中的SL、SPS、TSW、PNMF和NSP进行QTL扫描,共检测到15个QTLs,LOD值介于2.70-6.33之间,表型变异贡献率在10.28%-33.92%之间。其中,检测到5个SL相关QTLs,分别位于A06、A09、A10和C03染色体上,单个QTL的表型贡献率在10.28%-33.92%之间;SL主效QTL q SL.A09-1b解释33.92%表型贡献率。SPS检测到4个相关QTLs,单个QTL的表型贡献率为11.47%-33.71%,位于A07和C09染色体;q SPS.C09a和q SPS.C09-2b在两环境中稳定存在,共同区间是132.72-139.72 c M,为主效QTL。检测到3个TSW相关QTLs,解释15.66%-18.67%的表型变异率,位于C01和C02染色体。检测到与PNMF相关2个QTLs,表型变异率为12.22%-15.84%,位于A06和A08染色体。NSP相关QTL检测到1个,解释表型13.29%的贡献率。通过对QTL区间内的候选基因进行拟南芥同源比对和功能注释,共筛选到11个与产量相关性状的候选基因。其中,筛选到4个SL相关的候选基因,为Bna A09G0620200ZS（CYP72C1）、Bna A09G0622000ZS（SAUR41）、Bna A09G0661800ZS（MYB61）和Bna C03G0784600ZS（HDG1）;SPS筛选到5个相关候选基因,为Bna A07G0303900ZS（ATAGP19）、Bna A07G0304100ZS（PHO1）、Bna A07G0352600ZS（CKX5）、Bna C09G0440400ZS（ABI2）和Bna C09G0442300ZS（REV）;TSW和PNMF各筛选到1个候选基因,分别为Bna C01G0160000ZS（AESP）和Bna A06G0031700ZS（DWF1）;然而并没有筛选到NSP相关的候选基因。
马宁[7]（2021）在《甘蓝型油菜株高基因定位及候选基因分析》文中认为株高过高,导致单产、机械化水平较低,严重阻碍了我国油菜产业的良好发展。因此,适当的降低株高,对于提高作物产量,推动油菜机械化收获,促进油菜产业发展具有战略意义。本研究主要以甘蓝型油菜品系DZ（矮杆）与GW（高杆）以及不同株高的甘蓝型油菜为试验材料,开展了株高茎秆特性及其与倒伏的关系研究;株高遗传图谱的构建及QTL定位、转录组分析挖掘株高候选基因、候选基因克隆及表达模式分析研究,取得主要结果如下:1.采用不同株高的8份甘蓝型油菜,于成熟期对其株型性状进行测量,结果表明株高与一次有效分枝高度、一次主花序长度、顶枝角呈显着的相关关系,主成分分析表明影响倒伏的三个成分因子是茎秆长度因子、分枝角度因子和分枝数因子;通过观察终花期不同株高显微结构发现,矮杆材料髓处周围细胞的大小明显大于高杆,高杆材料皮层平均细胞层数、皮层厚度及维管束个数均高于矮杆,但矮杆材料主茎生长方向细胞排列较高杆材料十分整齐紧密,且细胞相对较小;对终花期主茎的生化成分进行了分析,结果表明株高与木质素及粗纤维的相关系数较大,通径分析发现倒伏指数直接贡献较大是木质素。2.从刘霞（2018）定位到的株高QTL两侧的16对SSR标记中筛选得到了10对多态性SSR标记,用于张冰冰（2019）株高高密度遗传图谱的加密,得到了一张包含6个SSR分子标记和3161个SNP分子标记的整合遗传图谱,该整合图谱覆盖19个连锁群、总图距2443.04 cM,平均距离0.77cM的高密度遗传图谱。基于整合图谱进行QTL定位,得到了11个目标QTL,位于六条染色体,A02（qIL.A02）、A03（qVBH.A03）、C02（qPH.C02）、C03（qIL.C03）、C04（qPH.C04-1、qPH.C04-2、qMIL.C04和qIL.C04）、C06（qPH.C06-1、qPH.C06-2和qVBH.C06）,解释变异率在9.60-22.32%,通过比对甘蓝型油菜参考基因组,初步得到了814个株高候选基因。3.以高杆（GW）和矮杆（DZ）为材料,在初花期和盛花期对其茎、叶进行转录组测序分析。结果表明:初花期和盛花期在两品系间分别筛选得到了3241、4579个茎中特有差异表达基因（DEG）;对差异基因进行GO富集分析发现,对激素的反应（GO:0009725）、对有机物的反应（GO:0010033）、对生长素的反应（GO:0009733）、对内源性刺激的反应（GO:0009719）是在初花期和盛花期都显着富集到的途径;通过KEGG富集通路发现,植物激素信号传导、多种氨基酸的代谢、光合作用等多种途径,共同协调来调控植物株高。结合重测序数据,在初步得到的814候选基因中365个基因存在变异差异。通过比对数据库对候选基因进行功能注释,最终确定6个株高候选基因,BnaA03g35310D（AZF2）、BnaC04g01170D（JAR1）、BnaC02g36170D是与植物激素途径相关的基因;BnaC04g01470D（EXPA8）是与细胞壁合成相关的基因;BnaC02g35800D（CLE27）是与茎尖分生组织活性相关的基因;BnaC06g20930D与木质素生物合成途径有关。4.转录组结果显示,植物激素在植株株高调控中发挥着重要作用,尤其是生长素途径。因此,对生长素相关基因BnaC02g36170D在甘蓝型油菜高杆亲本GW和矮杆亲本DZ中进行同源基因克隆,发现该基因定位在C02染色体上,DNA片段全长为786bp,编码区CDS片段的长度为531bp,编码179个氨基酸;序列比对发现,该基因在两亲本之间存在8处氨基酸残基的差异,其中8处全是氨基酸的替换。对两个亲本中获得的BnaC02g36170D基因进行生物信息学分析。理化性质分析显示8个氨基酸的差异并未造成BnaC02g36170D在两亲本中的理化性质差异;疏水性分析显示两个材料BnaC02g36170D基因编码的蛋白是易溶、亲水性较强的蛋白,且两个材料的疏水性曲线基本一致;跨膜结构域分析显示,该蛋白不存在跨膜结构域,预测该蛋白可能是膜外蛋白;对DZ和GW BnaC02g36170D编码蛋白的三维结构进行预测,结果显示DZ和GW的编码蛋白完全一致;结构域预测结果显示,该编码蛋白只含有一个重要的结构域“PB1 domain”,该结构域在生长素响应机制中发挥重要作用,生长素与植株株高相关,表明BnaC02g36170D可能调控植株株高的生长过程。
陈雪[8]（2021）在《甘蓝型油菜白花显性基因定位及候选基因分析》文中提出甘蓝型油菜（Brassica napus L.）的花色变异来源广泛且种类繁多,常见花色一般为黄色,但也存在其它颜色,比如白色、粉色、橘红色等。花色作为甘蓝型油菜的一个重要性状指标,具有易于观察和遗传稳定的优点,在测定品种自然异交率、杂交纯度和性状转移等方面有重要作用。甘蓝型油菜花色观赏价值高,可用于旅游资源促进区域经济发展。因此开展基于NGS定位甘蓝型油菜白花基因候选区域及候选基因分析的研究,可为甘蓝型油菜花色育种奠定研究基础。本研究利用甘蓝型油菜黄花DH系Y05和白花DH系W01及其杂交F1代,以F1代自交获得F2群体为研究对象,分析花色遗传规律。利用QTL-seq和MMAPPR定位白花显性基因候选区间,开发与白花显性基因紧密连锁的SSR和InDel标记,对白花基因进行初步定位。依据甘蓝型油菜参考序列和注释文件,结合黄花花瓣、白花花瓣转录组差异表达基因及可变剪接分析,筛选白花候选基因。主要研究结果如下:1.白花遗传规律分析以甘蓝型油菜黄花Y05和白花W01为亲本,构建F2分离群体,共获得1437个单株。对F2单株进行花色性状考察,其中白花单株1093株,黄花单株345株,经卡方检验花色分离比符合3:1的理论值(χ2=0.7810,χ20.05,1=3.84,P>0.05),推测甘蓝型油菜白花性状受一对显性基因控制。2.白花基因定位在F2花色分离群体中,选取纯黄花和纯白花各30株构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行6G转录组测序。QTL-seq定位结果显示,白花基因候选区间在法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体49-56.5 Mb。以甘蓝型油菜中双11、Darmor、Tapidor分别为参考基因组,均鉴定出白花基因位于C03染色体。MMAPPR将白花基因定位于Darmor-bzh C03染色体54-56 Mb。QTL-seq和MMAPPR定位结果高度一致。使用MISA鉴定QTL-seq定位区间内的重复序列,根据重复序列使用Prime3设计SSR引物,同时也利用IGV软件可视化分析候选区间内插入缺失变异位点,结合使用Vector和blast在候选区间进行InDel引物设计,共开发112个SSR标记和20个InDel标记,利用亲本和子代池进行筛选获得与白花基因紧密连锁的SSR标记38个和InDel标记14个。利用F2群体的纯黄花隐性单株,将白花候选基因定位在标记InDel-2和SSR-139之间,遗传距离分别为0.29 cM和0.58 c M,白花基因被定位在C03染色体约254 kb区域。3.常规转录组和可变剪接分析对F2花色分离群体中黄花花瓣子代池和白花花瓣子代池进行常规转录组2个生物学重复测序分析,鉴定出15个0.05水平上的差异表达基因,其中Bna C03g63070D位于标记InDel-2和SSR-139之间。在KEGG富集分析中,Bna A08g09110D富集到类胡萝卜素生物合成途径,Bna A05g04030D富集到苯丙烷生物合成通路。虽然Bna C03g63070D还未有功能注释,但在差异表达基因聚类分析时与Bna A05g04030D聚集到一类,通过基因序列分析发现Bna C03g63070D与Bna A08g09110D具有同源共线性。因此,推测Bna C03g63070D可能在花瓣色素合成中起作用。可变剪接结果显示,Bna C03g63070D在白花蕾期和黄花盛花期中未发生可变剪接事件,但在黄花蕾期出现内含子保留和3’端可变剪接事件,在白花盛花期出现内含子保留事件。实时荧光定量结果证实Bna C03g63070D在白花花瓣中表达量显着高于黄花花瓣。结合白花显性基因初定位区间、差异表达基因和可变剪接分析,推测Bna C03g63070D可能参与花瓣中色素合成。
李鹏锋[9]（2021）在《甘蓝型油菜氮素利用基因网络的构建及候选基因筛选》文中指出氮素是植物最重要的必需大量元素,它不仅对植物生长发育具有重要作用,而且对农作物产量和品质也至关重要。甘蓝型油菜（Brassica napus L.）（简称油菜）是我国首要的油料作物。油菜需氮量大,生产中常采用大量施氮肥来稳定或提高产量,但是油菜对氮素的利用效率低,进而导致一系列问题,例如产量提高受限、造成氮肥资源浪费、环境污染等。可见,氮素利用效率低是制约我国油菜产业发展的突出问题。因此,提高油菜的氮素利用率是我国油菜行业亟待解决的重要科学问题,是保障我国油菜籽稳产和高产、提质增效和农业可持续发展的重要途径。近30年来,关于氮素吸收、转运和同化的功能基因筛选和机理研究一直是国内外研究热点。目前模式植物拟南芥中的氮素利用相关基因网络已经较清楚了,但是大多数植物,尤其农作物,如油菜中尚缺乏对相关工作开展系统研究。鉴于此,本研究主要开展了三方面的工作:首先构建了油菜氮素利用途径的基因网络并进行了系统的生物信息学分析（如亚细胞定位、染色体分布、基因复制/扩增机制、转录调控机制等）;其次,基于两组转录组数据分别对油菜氮素利用相关基因的时空表达谱和低氮胁迫表达谱进行了系统分析,绘制了油菜氮素利用相关基因的共表达调控网络、筛选了其中的差异表达基因和可能参与氮高效的候选基因;最后,在全基因组水平对22个植物界代表性物种（包括绿藻、苔藓、裸子植物和被子植物）中的氮素利用相关基因网络的起源、分布规律、基因扩增和分子进化机制进行了系统解析。本研究结果为后续深入解析油菜氮高效的分子机制提供了重要的基因资源,并为氮高效分子育种提供了新的策略。本研究的主要结果如下:1.油菜氮素利用相关基因的全基因组鉴定与分析本研究在油菜基因组中共鉴定到了605个氮素利用相关基因,他们分别属于27个基因家族,其中氮素吸收、转运和同化基因网络分别包括201、206和56个候选基因,同时还有142个调控基因为氮素吸收和同化基因网络共有。亚细胞定位分析结果表明,大部分（>90%）氮素利用途径的调控蛋白定位于细胞核,结构蛋白则主要定位于细胞膜、液泡膜和质体。染色体定位分析结果表明,氮素利用途径相关基因不均匀地分布在油菜的19条染色体上,且在油菜An和Cn亚基因组间的分布数量相似、没有明显的偏好性。共线性分析结果证明,白菜（Brassica rapa）和甘蓝（Brassica oleracea）两个亲本间的异源加倍（Allopolyploid）（273个基因,～58.5%）是氮素利用相关基因在油菜基因组中发生大量扩增的主要原因;同时,小规模复制事件对该途径相关基因的大量扩增也具有重要作用,包括80个片段交换基因（～17.1%）,67个片段复制基因（～14.3%）和47个同源交换基因（～10.1%）;而且进化过程中油菜基因组更倾向于复制和保留来源于白菜基因组的基因。启动子顺式作用元件和转录因子结合位点分析结果表明,除核心元件和大量光响应元件外,氮素利用相关基因的启动子中存在大量参与激素和非生物胁迫响应相关的顺式作用元件和转录因子结合位点,暗示油菜的氮素利用过程可能受到相关因子的影响。mi RNA调控位点预测分析结果显示,37种mi RNA在氮素利用相关基因中可能存在156个调控位点,表明mi RNA可能对氮素利用相关基因具有调控作用。2.油菜氮素利用相关基因的表达谱分析及候选基因筛选基于本实验室前期构建的转录组数据（RNA-Seq）,本研究进一步分析了油菜氮素利用相关基因的时空表达谱和低氮胁迫表达谱。时空表达谱分析结果表明,在油菜不同发育时期7个器官的60个样品中,氮素利用途径的527个基因具有可检测的表达量（FPKM≥1）,其中有454（～86.1%）和393（～74.6%）个基因分别在根和叶中优势表达;而且氮素利用途径的114对复制基因中有49对（43.4%）复制基因的表达模式发生了分化（皮尔逊相关系数<0.6）,表明复制基因对在进化过程中可能发生了功能分化。低氮胁迫表达谱分析结果表明,有463个氮素利用相关基因（～76.5%）在低氮胁迫下的根或叶中有可检测的表达量（FPKM≥1）,其中17个基因受到低氮胁迫时特异性表达（正常氮水平不表达）;低氮胁迫处理12天后氮素利用相关基因差异表达的数量最多,其中203个基因在根中差异表达,166个基因在叶中差异表达。基于时空表达谱、低氮胁迫表达谱和共表达分析的结果,本研究在根和叶中筛选到了17个高表达且明显受低氮胁迫持续差异表达的候选基因（如Bna NRT2.3、Bna NPF7.3、Bna TGA1.2等）。3.氮素利用基因网络在植物界的起源和进化机制本研究通过同源检索法,从22个代表性植物基因组中鉴定到了4262个来自于27个基因家族的氮素利用途径相关基因（包含氮素吸收、转运和同化基因网络）。本研究结果发现,氮素吸收、转运和同化基因网络中的结构基因最早存在于水生植物绿藻中,调控氮素吸收和同化的转录因子基因最早出现在低等陆地植物地钱和小立碗藓中,而其他转录因子基因大部分最早出现在低等被子植物中无油樟中（Amborella trichopoda）,表明氮素利用途径的基因调控网络主要起源于陆地植物早期,且随着陆地植物由低等向高等进化逐渐变得复杂。同时,本研究发现高等被子植物中氮素利用途径的基因数量明显高于低等植物,表明相关基因在进化过程中发生了大量扩增;其中氮素利用途径大部分结构基因的数量从藻类开始扩增,在单/双子叶植物则趋于稳定,而大部分转录因子基因的数量则一直在持续增加,表明氮素利用途径的结构基因网络在高等植物中已趋于完善,而其调控基因网络仍在不断进化,暗示调控基因是不同物种/作物对氮素利用效率差异的关键因素。选择压力分析结果表明,大部分氮素利用途径相关基因以纯化选择为主,仅3个基因家族的成员含有显着（p<0.01）的阳性选择位点,包括b ZIP1s（7/138个阳性选择位点）,HRS1/HHO1s（25/266个阳性位点）和GSs（54/319阳性位点）,暗示纯化选择是氮素利用途径进化的主要动力。5个典型陆地植物（地钱、水稻、玉米、甘蓝和拟南芥）中氮素利用相关基因的表达谱比较分析表明,氮素利用相关基因的表达谱在物种间相对保守,暗示他们的功能在进化过程中保守。
唐芳[10]（2021）在《利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理》文中提出相同遗传背景下,黄籽油菜的含油量和蛋白含量高于黑籽,因此选育高产优质的黄籽是当前油菜研究的重要目标之一,然而黄籽油菜性状不稳定,遗传模式复杂,且自然界中缺乏天然的种质资源,极大地阻碍了黄籽油菜的育种进程。前期我们课题组从观赏植物羽衣甘蓝中发现了黄籽突变单株,经系统改良已育成C亚基因组上携带黄籽基因的宝贵甘蓝资源材料,为选育稳定的黄籽油菜奠定了材料基础,同时也填补了自然界无黄籽甘蓝资源的空白,但具体分子机理有待进一步研究。本研究以特有的黄籽甘蓝品系（Y20L903和Y20L921）与传统黑籽甘蓝品系（B20L926和B20L971）为材料,围绕甘蓝粒色形成的差异机理进行了初步研究。首先利用广泛靶向代谢组对黄、黑籽甘蓝不同发育期种子的代谢物进行了UPLC-HESI-MS/MS检测,通过定性定量分析,初步确定黄、黑籽甘蓝中的差异代谢物;其次,通过基因组三代测序技术并结合HiC辅助技术完成了对甘蓝B970高质量基因组的组装;第三,结合转录组测序和qRT-PCR分析进一步对黄、黑籽甘蓝中的差异表达基因进行了筛选鉴定,并对其进行GO功能注释和KEGG富集分析,初步明确甘蓝粒色变化的相关代谢通路和关键候选基因;最终借助于代谢组、转录组和基因组综合分析的结果,初步完成了对甘蓝中类黄酮代谢分子调控网络的分析,为进一步阐明甘蓝粒色差异形成的分子机理奠定了基础。其主要研究结果如下:1.黄、黑籽甘蓝种子差异代谢物鉴定分析本研究分别以黄、黑籽甘蓝（Y20L921、B20L926和B20L971）不同发育期的种子为材料,利用UPLC-HESI-MS/MS技术共检测出1162个有效质谱峰,根据保留时间、质荷比、二级质谱和已有的数据库信息对其进行注释,结果共鉴定出287种代谢物成分,包括33个酚酸类、72个类黄酮类、34个硫苷类、71个脂质类以及77个氨基酸类及其衍生物。基于标准品对其中147种代谢物（酚酸类33个、类黄酮类72个、硫苷类34个和氨基酸类8个）进行定量分析,初步确定了12种可能与粒色相关的差异代谢物,包括柚皮苷、五羟基黄烷、二氢山奈酚、圣草酚、无色矢车菊素、表儿茶素、儿茶素以及原花青素低聚物等及其衍生物,且它们在黑籽中的积累水平明显高于黄籽甘蓝。因此,推测表儿茶素和原花青素的低积累可能是甘蓝形成黄籽种皮一个重要因子。2.高质量甘蓝基因组组装利用基因组三代PacBio、二代Illumina及HiC辅助基因组组装相结合的策略对甘蓝B970基因组进行组装,组装基因组大小为524.95 Mb,包含9条染色体,scaffold N50长度为62.44 Mb,BUSCO值为98.2%,基因组组装质量高。基因组注释结果表明,基因组重复序列占比65.14%。共注释了48,291个基因,完整结构基因占比89.17%,功能注释基因占比85.46%,注释基因集BUSCO评估为99.2%,基因组注释结果良好。高质量甘蓝基因组的组装为黄、黑籽甘蓝的转录组测序提供了参考基因组,使得转录组测序更为准确可靠。3.黄、黑籽甘蓝种子的转录组学分析本研究分别以黄、黑籽甘蓝（Y20L903、Y20L921、B20L926和B20L971）授粉后20天、40天和50天的种子为材料进行转录组测序,分析时根据黄、黑籽甘蓝材料生长发育快慢和表型一致性,将其分为两组（Y20L903和B20L971;Y20L921和B20L926）。在授粉后40天和50天种子中,两组材料差异表达基因的top GO分析均显着富集在类黄酮合成相关条目,包括类黄酮和柚皮素-查尔酮生物合成等过程。KEGG富集结果表明,在材料Y20L921和B20L926授粉后40天和50天种子中的差异表达基因被显着富集到异黄酮、类黄酮生物合成等相关代谢通路。同时,以甘蓝B970为参考基因组（未发表）对类黄酮基因进行基因组水平鉴定,结果共注释了48个参与类黄酮合成途径的基因,其中12个基因在黄、黑籽甘蓝Y20L921和B20L926材料中表现为差异表达,授粉后20天BolPALb/c、BolC4Hb/c/e、Bol4CLa、BolTT4b/c、BolTT5b和BolTT6d在黑籽甘蓝中高表达,而BolTT3、BolTT18a和BolTT10在黑籽甘蓝中的表达水平均高于黄籽,说明类黄酮途径结构基因的低表达可能与甘蓝黄、黑籽形成相关联。进一步鉴定了47个木质素相关基因,结果表明木质素途径基因CCR、CAD、LAC和PER的转录水平很低,在黄、黑籽甘蓝之间并没有显着表达差异,推测甘蓝黄籽形成受木质素代谢途径影响较小。4.黄、黑籽甘蓝类黄酮代谢网络差异分析根据代谢组和转录组分析结果,综合分析了两组黄、黑籽甘蓝材料中类黄酮代谢网络的差异。在Y20L921与B20L926材料间,无色矢车菊素、表儿茶素及其衍生物和原花青素低聚物在黑籽甘蓝B20L926中的积累量明显高于黄籽甘蓝Y20L921;同样,差异代谢物相关的基因BolTT3、BolTT18a和BolTT10在黑籽中高表达,而BolTT3在黄籽中几乎不表达;然而在Y20L903与B20L971材料间,上述差异代谢物在Y20L903中也有较高水平的积累,可能与Y20L903材料粒色存在分离相关,结合转录组和qRT-PCR分析发现仅BolTT3在黄、黑籽中存在稳定的差异。综上结果表明,黄籽Y20L903和Y20L921间还存在较大的差异,一方面,可能由于混合材料取样导致Y20L903中有黑籽混入,另一方面根据本研究结果推测:Y20L921的种皮色素合成受阻点在无色矢车菊素的上游,且阻断效果好,下游代谢产物少,粒色稳定;Y20L903的种皮色素合成受阻点主要表现在色素合成的末端,即原花青素低聚物的前后,由于该材料成熟种皮中已有较多的原花青素低聚物,在一定条件下得到氧化而呈现出一定的颜色;同时也说明不同材料间粒色差异形成机理可能不同。
二、分子标记与油菜基因组研究综述（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分子标记与油菜基因组研究综述（论文提纲范文）
（1）油菜种子脂肪酸消减基因的功能解析及含油量相关基因发掘（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略术语词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 导言 |
| 1.2 高含油量育种的策略 |
| 1.3 种胚脂肪酸合成 |
| 1.4 脂肪酸降解 |
| 1.4.1 脂肪酸降解的基本途径 |
| 1.4.2 GDSL脂酶以及种子脂肪酸消减基因(Seed fatty acid reducer,SFAR) |
| 1.4.3 Patatin-like lipase脂酶 |
| 1.5 TILLING-定向诱导基因组局部突变技术 |
| 1.5.1 TILLING的基本原理 |
| 1.5.2 TILLING技术在植物研究中的应用和前景 |
| 1.6 CRISPR/Cas介导的基因编辑技术 |
| 1.6.1 CRISPR/Cas系统的基本原理 |
| 1.6.2 CRISPR/Cas系统在作物改良领域的应用和前景 |
| 1.7 调控作物复杂数量性状相关基因的发掘 |
| 1.8 全基因组关联分析在油菜功能基因发掘中的应用 |
| 1.9 本研究的目的、意义以及技术路线 |
| 第二章 甘蓝型油菜GDSL脂酶基因的全基因组分布及Seed Fatty Acid Reducer基因的鉴定 |
| 2.1 导言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 BnGDSLs在甘蓝型油菜基因组上的鉴定 |
| 2.2.2 BnGDSLs的系统进化分析和共线性分析 |
| 2.2.3 转录组数据分析 |
| 2.2.4 候选BnSFARs的获取 |
| 2.2.5 BnSFARs在种子发育过程中的表达分析 |
| 2.2.5.1 种子材料和发育时期选定 |
| 2.2.5.2 BnSFARs的特异引物设计 |
| 2.2.5.3 RT-qPCR实验步骤 |
| 2.2.5.4 表达数据分析 |
| 2.2.6 油菜种子含油量和油酸含量的测定 |
| 2.2.7 分布于BnSFARs的SNPs鉴定 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 BnGDSLs的全基因组鉴定分析 |
| 2.3.2 种子发育时期的BnGDSLs表达分析 |
| 2.3.3 BnSFARs的筛选 |
| 2.3.4 种子中BnSFARs的表达模式分析 |
| 2.3.5 BnSFARs的序列变异对种子含油量以及脂肪酸组分的影响 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 Seed Fatty Acid Reducer基因的TILLING分析及多突变位点的聚合效应 |
| 3.1 导言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 目的基因的选择 |
| 3.2.2 M_2代EMS突变体的TILLING筛选 |
| 3.2.3 EMS单突变体和双突变体的选育 |
| 3.2.4 油菜生长条件 |
| 3.2.5 种子含油量测定 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 BnSFAR1和BnSFAR4 的诱变分析 |
| 3.3.2 EMS突变体的种子含油量分析 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 CRISPR/Cas9系统介导的甘蓝型油菜Seed Fatty Acid Reducer基因突变对种子含油量的影响 |
| 4.1 导言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 CRISPR/Cas9 载体构建 |
| 4.2.1.1 靶位点选择和引导RNA合成 |
| 4.2.1.2 pChimera重组载体的构建 |
| 4.2.1.3 pCas9-TPC重组载体的构建 |
| 4.2.2 油菜的转化 |
| 4.2.3 突变体鉴定 |
| 4.2.4 转基因植株材料和生长环境 |
| 4.2.5 突变体植株种子含油量测定 |
| 4.2.6 种子萌发和幼苗活力检测 |
| 4.2.7 油脂积累以及调动模式分析 |
| 4.2.8 油体鉴定分析 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 BnSFARs靶位点确定及相应sgRNA设计 |
| 4.3.2 转基因植株的鉴定 |
| 4.3.3 转基因植株突变位点的鉴定 |
| 4.3.4 bnsfars突变体植株的种子含油量和千粒重分析 |
| 4.3.5 bnsfars突变体植株种子的油体鉴定和分析 |
| 4.3.6 bnsfars突变体的种子油脂积累分析 |
| 4.3.7 bnsfars突变体种子的活力分析 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 全基因组关联分析进一步发掘调控种子含油量的相关基因 |
| 5.1 导言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 油菜种质材料和种植条件 |
| 5.2.2 油菜种子含油量测定和表型分析 |
| 5.2.3SNPs鉴定和全基因组关联分析 |
| 5.2.4 顺式作用元件预测 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 种子含油量的表型变异分析 |
| 5.3.2 种子含油量的全基因组关联分析 |
| 5.3.3 候选基因的筛选 |
| 5.3.4 Bna.PTL.C07对种子含油量的影响分析 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）甘蓝型油菜种质资源基因组多态性分析及其数字化利用研究（论文提纲范文）
| 常用缩略词(Frequently used Abbreviations) |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 甘蓝型油菜简介及其生态型分化研究进展 |
| 1.1.1 甘蓝型油菜的起源与育种历史 |
| 1.1.2 甘蓝型油菜生态型分化研究进展 |
| 1.2 植物开花调控研究进展 |
| 1.3 测序技术的发展及现状 |
| 1.4 基因组测序在植物研究领域中的应用 |
| 1.4.1 基因组测序在植物基因组组装方面的应用 |
| 1.4.2 基因组测序在植物基因挖掘方面的应用 |
| 1.5 作物种质资源数字化利用研究进展 |
| 1.6 本研究的目的和意义 |
| 第二章 甘蓝型油菜全基因组遗传变异图谱的构建 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 材料收集和测序 |
| 2.2.2 基因组变异检测 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 991份甘蓝型油菜的基因组重测序和数据比对 |
| 2.3.2 991份甘蓝型油菜基因组变异的鉴定与分布 |
| 2.3.3 991份甘蓝型油菜基因组变异的功能注释 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 甘蓝型油菜不同生态型分化的遗传基础 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料及田间种植 |
| 3.2.2 系统进化树与群体结构分析 |
| 3.2.3 主成分分析(PCA)以及连锁不平衡(LD)分析 |
| 3.2.4 遗传重组率分析 |
| 3.2.5 等位基因漂流分析 |
| 3.2.6 选择性清除分析 |
| 3.2.7 全基因组关联分析(GWAS) |
| 3.2.8 BnaA10.FLC和BnaA02.FT基因启动子序列分析以及基因表达分析 |
| 3.2.9 112份甘蓝型油菜BnaA10.FLC和BnaA02.FT基因的RT-qPCR分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 甘蓝型油菜群体特征和连锁不平衡 |
| 3.3.2 甘蓝型油菜起源地之间的等位基因漂移路径分析 |
| 3.3.3 甘蓝型油菜在自然和人工选择过程中的选择信号 |
| 3.3.4 甘蓝型油菜开花相关基因的鉴定 |
| 3.3.5 与生态型分化相关的SNP鉴定 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 甘蓝型油菜基因资源的数字化利用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS的构建 |
| 4.2.2 甘蓝型油菜SNP数据库BnaSNPDB的构建 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS的构建与应用 |
| 4.3.1.1 300份甘蓝型油菜核心种质的筛选 |
| 4.3.1.2 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS概况 |
| 4.3.1.3 甘蓝型油菜核心种质GWAS平台BnaGWAS演示 |
| 4.3.2 甘蓝型油菜SNP数据库BnaSNPDB的构建与应用 |
| 4.3.2.1 LDheatmap模块 |
| 4.3.2.2 SNPdistribution模块 |
| 4.3.2.3 Phylogenetic模块 |
| 4.3.2.4 Diversity模块 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 干旱胁迫对植物的危害 |
| 1.2 干旱胁迫下的植物应答机制 |
| 1.2.1 植物响应干旱的形态学机制 |
| 1.2.2 植物响应干旱的生理机制 |
| 1.2.3 植物响应干旱的分子机制 |
| 1.3 组学方法在作物抗旱研究中的应用 |
| 1.3.1 基因组测序 |
| 1.3.2 全基因组关联分析 |
| 1.3.3 选择清除分析 |
| 1.3.4 转录组测序分析 |
| 1.4 油菜耐旱种质及基因资源挖掘 |
| 1.5 本研究的目的和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 油菜核心种质苗期耐旱性与气孔密度的基因型差异 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 油菜核心种质 |
| 2.2.2 苗期干旱胁迫处理与取样 |
| 2.2.3 叶片气孔密度表型鉴定 |
| 2.2.4 数据分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 干旱胁迫下油菜苗期耐旱性的基因型差异 |
| 2.3.2 油菜叶片气孔密度的基因型差异 |
| 2.3.3 油菜苗期干旱胁迫地上部含水量与叶片气孔密度的相关性分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 核心种质是研究油菜耐旱性的重要资源 |
| 2.4.2 干旱地上部含水量是评价油菜苗期耐旱性的主要指标 |
| 2.4.3 油菜叶片气孔密度与干旱胁迫地上部含水量无显着相关性 |
| 第三章 油菜核心种质耐旱性与气孔密度的遗传关联分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 油菜材料和表型数据 |
| 3.2.2 SNP标记分析 |
| 3.2.3 群体结构分析 |
| 3.2.4 全基因组关联分析 |
| 3.2.5 候选基因分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 油菜核心种质SNP分析 |
| 3.3.2 油菜核心种质群体结构分析 |
| 3.3.3 油菜苗期耐旱性全基因组关联分析 |
| 3.3.4 油菜叶片气孔密度全基因组关联分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 全基因组关联性分析鉴定油菜苗期耐旱候选基因 |
| 3.4.2 全基因组关联性分析鉴定油菜叶片气孔密度候选基因 |
| 3.4.3 油菜苗期耐旱性与叶片气孔密度的遗传调控机制不同 |
| 第四章 油菜苗期干旱极端耐性差异种质筛选及其组间基因组选择清除分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 油菜种植与干旱处理 |
| 4.2.2 主成分分析与选择清除分析 |
| 4.2.3 GO和 KEGG注释和富集分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 油菜苗期耐旱极端差异种质鉴定 |
| 4.3.2 两组耐旱差异油菜种质主成分分析与选择清除分析 |
| 4.3.3 选择区域候选基因的GO功能注释和KEGG分析 |
| 4.3.4 选择清除分析与全基因组关联分析耐旱候选基因交叉分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 油菜极端差异种质苗期耐旱性主要受遗传控制 |
| 4.4.2 选择清除分析揭示了油菜自然和人工选择过程的遗传印迹 |
| 4.4.3 多组学方法结合有助于鉴定油菜耐旱相关候选基因 |
| 第五章 油菜苗期干旱极端耐性差异种质转录组分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 油菜材料 |
| 5.2.2 干旱胁迫处理与取样 |
| 5.2.3 mRNA特异性捕获与转录组测序文库构建、上机和测序 |
| 5.2.4 转录组测序分析 |
| 5.2.5 生物信息学分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 转录组测序数据与质量评估 |
| 5.3.2 油菜苗期干旱胁迫差异表达基因鉴定 |
| 5.3.3 干旱响应基因的GO功能注释和KEGG分析 |
| 5.3.4 多组学交叉分析鉴定耐旱候选基因 |
| 5.3.5 候选基因生物信息学分析及其基因表达 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 转录组分析揭示油菜耐旱和敏感基因型具有不同的基因表达模式 |
| 5.4.2 多组学分析有效筛选耐旱候选基因 |
| 第六章 BnSnRK基因家族分析及BnSnRK3.39耐旱功能验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 甘蓝型油菜基因组中BnSnRK家族基因成员鉴定 |
| 6.2.2 BnSnRK基因家族的系统发育分析与分类 |
| 6.2.3 BnSnRK基因家族基因表达模式分析 |
| 6.2.4 BnSnRK3.39的motif、基因结构和启动子顺势作用元件鉴定 |
| 6.2.5 拟南芥种植 |
| 6.2.6 油菜RNA提取、cDNA合成及BnSnRK3.39基因全长CDS克隆 |
| 6.2.7 BnSnRK3.39过表达载体构建 |
| 6.2.8 拟南芥转基因材料构建 |
| 6.2.9 拟南芥T2代BnSnRK3.39转基因植株 |
| 6.2.10 BnSnRK3.39 转基因材料耐旱性鉴定 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 甘蓝型油菜BnSnRK基因的鉴定及系统发育分析 |
| 6.3.2 BnSnRKs在不同组织和非生物胁迫下的表达模式 |
| 6.3.3 BnSnRK3.39基因结构分析 |
| 6.3.4 BnSnRK3.39过表达载体构建与转基因拟南芥获得 |
| 6.3.5 BnSnRK3.39过表达转基因拟南芥耐旱性鉴定 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 BnSnRK基因家族与其他植物同源基因结构和功能相似 |
| 6.4.2 BnSnRK家族基因具有组织表达和逆境响应差异 |
| 6.4.3 BnSnRK3.39基因导入增强拟南芥耐旱性 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
（4）甘蓝型油菜抗菌核病的遗传分析和种质创新（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 油菜菌核病和核盘菌 |
| 1.1.1 油菜菌核病现状 |
| 1.1.2 核盘菌的致病过程 |
| 1.1.3 核盘菌的致病机理 |
| 1.2 油菜菌核病抗性种质资源 |
| 1.2.1 油菜菌核病抗性种质鉴定 |
| 1.2.2 油菜菌核病抗性种质 |
| 1.3 油菜抗菌核病防御机制和抗性遗传 |
| 1.3.1 油菜抗菌核病防御机制 |
| 1.3.2 油菜菌核病抗性遗传分析 |
| 1.4 油菜菌核病抗病育种 |
| 1.4.1 分子标记辅助育种 |
| 1.4.2 细胞工程育种 |
| 1.4.3 基因工程育种 |
| 1.5 本研究目的和意义 |
| 第2章 甘蓝型油菜抗菌核病遗传分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 亲本与F_(2:3)家系的菌核病抗性统计分析 |
| 2.3.2 遗传连锁图谱的构建 |
| 2.3.3 复合区间作图法检测菌核病抗性QTL |
| 2.3.4 不同接种鉴定方法检测的QTL比较分析 |
| 2.3.5 不同年份成株期接种检测的QTL比较分析 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 QTL定位的准确性 |
| 2.4.2 和不同群体己定位到的甘蓝型油菜抗菌核病QTLs比较 |
| 第3章 甘蓝型油菜抗菌核病种质创新 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 串联基因的选择和合成 |
| 3.3.2 体外合成串联基因的dsRNA靶向抑制核盘菌相关基因表达 |
| 3.3.3 体外合成串联基因的dsRNA抑制核盘菌侵染能力 |
| 3.3.4 创建串联片段的HIGS转基因材料 |
| 3.3.5 串联基因的RNAi转基因材料表达siRNA提高菌核病抗性 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 合成串联基因应用于HIGS靶向沉默病原菌多基因 |
| 3.4.2 在作物生产中应用基因沉默技术进行植物抗病的途径 |
| 第4章 结论和创新点 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）Brassica carinata×Brassica napus杂交后代遗传变异及白粉病抗性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 油菜远缘杂交研究进展 |
| 1.1.1 油菜远缘杂交利用 |
| 1.1.2 油菜远缘杂交困难及克服方法 |
| 1.2 油菜白粉病病害 |
| 1.2.1 油菜白粉病病原特征 |
| 1.2.2 发病条件、危害 |
| 1.2.3 田间防治手段及抗病品种鉴定发掘 |
| 1.3 植物对真菌侵染防御途径 |
| 1.3.1 被动防御 |
| 1.3.2 主动防御 |
| 1.3.3 白粉病抗性基因 |
| 1.4 本研究的目的和意义 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 杂交后代遗传变异分析 |
| 2.1.1 试验材料和处理 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 油菜对白粉病抗性分析 |
| 2.2.1 表皮物质与结构对抗性贡献分析 |
| 2.2.2 油菜Mlo基因家族对白粉病响应分析 |
| 2.2.3 感、抗材料转录组分析 |
| 第三章 试验结果与分析 |
| 3.1 杂交后代遗传变异与白粉病抗性鉴定 |
| 3.1.1 油菜白粉病菌Erysiphe cruciferarum纯化与侵染过程 |
| 3.1.2 形态变异与遗传多态性分析 |
| 3.2 油菜白粉病抗性机制研究 |
| 3.2.1 表皮物质与结构对抗性贡献 |
| 3.2.2 Mlo家族及对油菜白粉病响应表达 |
| 3.2.3 感病、抗病材料转录组分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 杂交后代遗传变异 |
| 3.3.2 油菜抗白粉病机制分析 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）甘蓝型油菜高低收获指数DH群体的构建及产量相关性状QTL定位（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 油菜生产现状 |
| 1.2 QTL定位群体的研究 |
| 1.3 全基因组重测序技术的应用 |
| 1.4 油菜收获指数的研究 |
| 1.4.1 油菜收获指数与性状相关性研究 |
| 1.4.2 油菜收获指数QTL定位研究 |
| 1.5 油菜产量相关性状QTL研究进展 |
| 1.5.1 角果长度QTL定位研究 |
| 1.5.2 每角果粒数的QTL定位研究 |
| 1.5.3 千粒重的QTL定位研究 |
| 1.5.4 角果数QTL定位研究 |
| 1.6 研究目的及意义 |
| 第2章 研究内容与技术路线 |
| 2.1 研究内容 |
| 2.2 技术路线 |
| 第3章 材料与方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 亲本材料 |
| 3.1.2 主要仪器设备和试剂 |
| 3.2 材料种植 |
| 3.3 DH群体构建 |
| 3.3.1 小孢子培养 |
| 3.3.2 倍性检测 |
| 3.4 农艺性状考察 |
| 3.5 拷种数据统计分析 |
| 3.6 全基因组重测序和遗传连锁图谱构建 |
| 3.6.1 测序文库构建和全基因组重测序 |
| 3.6.2 测序数据过滤 |
| 3.6.3 Clean reads与参考基因组比对分析 |
| 3.6.4 SNP鉴定和基因分型 |
| 3.6.5 SNP变异注释 |
| 3.6.6 Bin物理图谱构建 |
| 3.6.7 高密度遗传连锁图谱构建及评估 |
| 3.7 QTL定位和命名 |
| 3.8 候选基因筛选 |
| 第4章 结果与分析 |
| 4.1 DH群体构建 |
| 4.1.1 小孢子培养 |
| 4.1.2 倍性鉴定 |
| 4.2 产量相关性状表型变异和相关性分析 |
| 4.2.1 亲本差异性分析和DH群体变异情况及频率分布 |
| 4.2.2 产量相关性状间的相关性分析 |
| 4.3 高密度遗传图谱构建 |
| 4.3.1 全基因组重测序数据比对 |
| 4.3.2 SNP检测 |
| 4.3.3 SNP注释 |
| 4.3.4 重组bin的连锁图谱构建 |
| 4.3.5 遗传图谱质量评估 |
| 4.5 QTL定位 |
| 4.5.1 角果长度QTL定位 |
| 4.5.2 每角果粒数QTL定位 |
| 4.5.3 千粒重QTL定位 |
| 4.5.4 主花序角果数QTL定位 |
| 4.5.5 单株角果数QTL定位 |
| 4.6 候选基因筛选 |
| 第5章 讨论 |
| 5.1 作图群体和图谱构建分析 |
| 5.2 环境对QTL影响 |
| 5.3 产量相关性状QTL定位和候选基因 |
| 5.3.1 产量相关性状QTL定位结果比较分析 |
| 5.3.2 候选基因分析 |
| 5.4 后续研究设想 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生阶段发表论文 |
（7）甘蓝型油菜株高基因定位及候选基因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 油菜株高对产量和植株倒伏的影响 |
| 1.2.1 油菜株高对产量的影响 |
| 1.2.2 油菜株高对植株倒伏的影响 |
| 1.3 甘蓝型油菜茎秆结构及化学成分研究进展 |
| 1.4 甘蓝型油菜遗传图谱的构建 |
| 1.5 油菜株高及其相关性状QTL定位的研究进展 |
| 1.5.1 QTL定位的方法手段 |
| 1.5.2 甘蓝型油菜株高QTL定位研究进展 |
| 1.6 转录组测序技术的研究现状 |
| 1.6.1 转录组测序 |
| 1.6.2 转录组测序研究进展 |
| 1.7 调控植株株高的分子机制研究 |
| 1.7.1 植物激素途径对株高的调控 |
| 1.7.2 非激素因素对株高的调控 |
| 1.8 本研究的目的及意义 |
| 第二章 不同株高甘蓝型油菜茎秆特性及其与倒伏的相关研究 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 材料种植与田间管理 |
| 2.2.2 测定项目及方法 |
| 2.2.2.1 株型性状的测定 |
| 2.2.2.2 倒伏指数的测定 |
| 2.2.2.3 茎秆显微结构观察 |
| 2.2.2.4 生化成分的测定 |
| 2.2.3 数据处理 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 株高等株型性状与倒伏的关系 |
| 2.3.2 不同株高材料茎秆显微结构分析及其与倒伏的关系 |
| 2.3.3 不同株高材料主茎生化成分与倒伏指数的关系 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 甘蓝型油菜株型性状分析 |
| 2.4.2 甘蓝型油菜茎秆的解剖结构分析 |
| 2.4.3 甘蓝型油菜茎秆的生化成分分析 |
| 第三章 甘蓝型油菜高密度整合遗传图谱(SSR+SNP)的构建及QTL定位 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 DNA的提取与检测 |
| 3.2.2 分子标记分析 |
| 3.2.3 数据统计分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 SSR标记的多态性检测 |
| 3.3.2 整合图谱的构建 |
| 3.3.3 株高及其相关性状的QTL定位 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 甘蓝型油菜株高高密度遗传图谱的构建 |
| 3.4.2 甘蓝型油菜株高及其相关性状的QTL定位 |
| 第四章 转录组分析挖掘株高候选基因 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 RNA的提取与检测 |
| 4.2.2 测序文库的构建及上机测序 |
| 4.2.3 测序数据处理及差异表达基因分析 |
| 4.2.4 差异表达基因的GO和 KEGG富集分析 |
| 4.2.5 qRT-PCR验证 |
| 4.2.6 候选基因的数据库分析 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 转录组数据质检及差异表达基因筛选 |
| 4.3.2 差异表达基因的GO和 KEGG富集 |
| 4.3.3 qRT-PCR验证 |
| 4.3.4 目标区间内的变异位点分析 |
| 4.3.5 株高候选基因的挖掘 |
| 4.4 讨论 |
| 第五章 株高候选基因克隆与表达分析 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 基因克隆 |
| 5.2.2 qRT-PCR检测候选基因在甘蓝型油菜中的表达模式 |
| 5.3 试验结果 |
| 5.3.1 基因序列分析 |
| 5.3.2 BnaC02g36170D基因编码蛋白的生物信息学分析 |
| 5.3.3 BnaC02g36170D不同时期不同组织表达模式分析 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）甘蓝型油菜白花显性基因定位及候选基因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 植物花色及色素研究进展 |
| 1.1.1 植物花色的重要意义 |
| 1.1.2 植物花色素 |
| 1.2 油菜花色变异及其研究进展 |
| 1.2.1 油菜花色遗传规律的研究进展 |
| 1.2.2 油菜白花基因定位的研究进展 |
| 1.3 基于高通量测序技术的标记开发及应用 |
| 1.3.1 高通量测序技术的发展 |
| 1.3.2 基于高通量测序技术的SSR标记和InDel标记开发 |
| 1.3.3 SSR和InDel标记在油菜中的研究进展 |
| 1.4 基因定位 |
| 1.4.1 图位克隆 |
| 1.4.2 同源克隆 |
| 1.4.3 重测序分析 |
| 1.4.4 转录组测序分析 |
| 1.5 可变剪接概述 |
| 第2章 引言 |
| 2.1 本研究的目的和意义 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 第3章 材料和方法 |
| 3.1 材料 |
| 3.1.1 田间种植 |
| 3.1.2 实验材料与性状调查 |
| 3.2 方法 |
| 3.2.1 DNA提取 |
| 3.2.2 RNA提取 |
| 3.2.3 子代池构建 |
| 3.2.4 数据处理 |
| 3.3 标记开发 |
| 3.3.1 SSR标记开发 |
| 3.3.2 InDel标记开发 |
| 3.4 PCR扩增 |
| 3.4.1 PCR扩增反应体系 |
| 3.4.2 PCR扩增程序 |
| 3.5 聚丙烯酰胺凝胶检测PCR产物 |
| 3.5.1 凝胶制备 |
| 3.5.2 PCR产物电泳分离 |
| 3.5.3 银染和显影 |
| 3.6 qRT-PCR验证 |
| 3.6.1 qRT-PCR标记设计 |
| 3.6.2 RNA反转录 |
| 3.6.3 qRT-PCR验证 |
| 第4章 结果与分析 |
| 4.1 黄花Y05与白花W01杂交后代表型观察和遗传分离 |
| 4.2 黄、白花亲本与子代遗传背景差异分析 |
| 4.2.1 测序及数据质量控制 |
| 4.2.2 SNP和InDel变异位点分析 |
| 4.3 白花主效基因的定位及候选基因功能分析 |
| 4.3.1 SNP位点密度分析统计 |
| 4.3.2 黄花和白花叶片DNA子代池QTL-seq定位白花基因候选区间 |
| 4.3.3 黄花和白花花瓣RNA子代池转录组定位白花基因候选区间 |
| 4.3.4 SSR连锁标记开发 |
| 4.3.5 InDel连锁标记开发 |
| 4.3.6 初定位区间基因功能注释 |
| 4.3.7 白花基因的遗传定位 |
| 4.4 转录组分析 |
| 4.4.1 测序数据质量评估 |
| 4.4.2 RNA-Seq相关性分析 |
| 4.4.3 差异表达基因聚类分析 |
| 4.4.4 GO功能分析 |
| 4.4.5 KEGG功能富集分析 |
| 4.4.6 A亚基因组和C亚基因组共线性分析 |
| 4.5 可变剪接 |
| 4.5.1 可变剪接类型鉴定 |
| 4.5.2 黄花、白花特有与共有的可变剪接基因数量分析 |
| 4.5.3 差异表达基因结合可变剪接事件分析 |
| 4.5.4 候选基因BnaC03g63070D的qRT-PCR |
| 第5章 讨论与结论 |
| 5.1 讨论 |
| 5.1.1 甘蓝型油菜白花基因的来源 |
| 5.1.2 二代测序与正向遗传学结合定位油菜白花性状 |
| 5.1.3 参考基因组选择及亲本信息利用 |
| 5.1.4 分子标记的选择与开发 |
| 5.2 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 发表论文一览表 |
（9）甘蓝型油菜氮素利用基因网络的构建及候选基因筛选（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 氮在农业生产中的重要作用 |
| 1.1.1 植物对氮的吸收和利用 |
| 1.1.2 农业生产中氮肥的应用及影响 |
| 1.1.3 氮对油菜生长和生产的影响 |
| 1.2 氮素利用途径的国内外研究进展 |
| 1.2.1 氮素利用途径在分子水平的研究进展 |
| 1.2.2 氮素利用途径在组学水平的研究进展 |
| 1.3 氮素利用相关功能基因的挖掘方法 |
| 1.3.1 正向遗传学法挖掘相关功能基因 |
| 1.3.2 反向遗传学法挖掘相关功能基因 |
| 1.3.3 生物信息学方法挖掘相关功能基因 |
| 1.4 功能基因的研究方法 |
| 1.4.1 正向遗传学法研究基因功能 |
| 1.4.2 反向遗传学法研究基因功能 |
| 1.4.3 生物信息学预测基因功能 |
| 1.5 本研究的目的和意义 |
| 第2章 油菜氮素利用相关基因网络的全基因组鉴定与进化机制解析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 油菜氮素利用相关基因的鉴定 |
| 2.2.2 油菜氮素利用相关基因的亚细胞定位 |
| 2.2.3 油菜氮素利用相关基因的染色体定位和共线性分析 |
| 2.2.4 油菜氮素利用相关基因的扩增和进化机制分析 |
| 2.2.5 油菜氮素利用相关基因的转录调控预测及mi RNA分析 |
| 2.2.6 油菜氮素利用相关基因的时空表达谱和低氮胁迫表达谱分析 |
| 2.2.7 油菜氮素利用相关基因的共表达网络构建 |
| 2.2.8 油菜氮素利用途径关键基因的筛选 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 油菜氮素利用相关基因的染色体定位和共线性分析 |
| 2.3.2 油菜氮素利用相关基因的进化机制 |
| 2.3.3 油菜氮素利用相关基因的亚细胞定位分析 |
| 2.3.4 油菜氮素利用相关基因启动子顺式作用元件和转录因子结合位点分析 |
| 2.3.5 油菜氮素利用相关基因的miRNA调控 |
| 2.3.6 油菜苗期氮氮素利用相关基因的低氮胁迫表达模式 |
| 2.3.7 油菜氮素利用相关基因的共表达网络分析 |
| 2.3.8 调控油菜氮素利用关键基因的筛选 |
| 2.4 讨论与结论 |
| 2.4.1 油菜中氮素利用相关基因的扩增和进化机制 |
| 2.4.2 油菜氮素利用相关基因的表达规律与基因功能 |
| 第3章 植物界氮素利用相关基因网络的全基因组鉴定与进化机制解析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 植物中候选氮素利用相关基因序列的搜集和鉴定 |
| 3.2.2 植物中氮素利用相关基因的起源、扩增和进化分析 |
| 3.2.3 植物中氮素利用相关基因的选择压力分析 |
| 3.2.4 陆地植物中氮素利用相关基因的表达谱分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 氮素利用相关基因在植物界中的分布规律 |
| 3.3.2 植物界氮素利用相关基因的起源 |
| 3.3.3 植物界氮素利用相关基因的扩增和进化 |
| 3.3.4 陆地植物氮素利用相关基因表达模式的保守性进化 |
| 3.4 讨论与结论 |
| 3.4.1 植物界氮素利用相关基因的起源 |
| 3.4.2 植物界氮素利用相关基因的扩增与进化机制 |
| 第4章 结论 |
| 4.1 绘制了油菜氮素利用相关基因网络并阐明了其进化机制 |
| 4.2 筛选了油菜氮素利用途径17个关键调控基因和结构基因 |
| 4.3 阐明了氮素利用基因网络在植物界中的基因扩增和分子进化机制 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的文章及获奖 |
（10）利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 黄籽油菜 |
| 1.1.1 黄籽性状的优点 |
| 1.1.2 黄籽种质的创制利用 |
| 1.2 油菜粒色相关研究进展 |
| 1.2.1 粒色性状影响因子 |
| 1.2.2 粒色性状遗传研究 |
| 1.2.3 粒色性状主效基因定位研究 |
| 1.2.4 粒色形成与类黄酮代谢途径 |
| 1.3 油菜基因组相关研究进展 |
| 1.4 转录组学 |
| 1.4.1 转录组技术概述 |
| 1.4.2 转录组分析在粒色研究中的应用 |
| 1.5 代谢组学 |
| 1.5.1 代谢组技术概述 |
| 1.5.2 代谢组分析在粒色研究中的应用 |
| 1.6 多组学技术应用 |
| 第2章 引言 |
| 2.1 研究目的与意义 |
| 2.2 研究内容与技术路线 |
| 2.2.1 研究内容 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 第3章 黄黑籽甘蓝种子差异代谢物UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 主要试剂和标准品 |
| 3.1.3 主要仪器设备 |
| 3.1.4 代谢物提取 |
| 3.1.5 代谢物UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.1.6 数据采集和分析 |
| 3.2 结果和分析 |
| 3.2.1 甘蓝种子代谢物的UPLC-HESI-MS/MS分析 |
| 3.2.2 酚酸类化合物含量分析 |
| 3.2.3 类黄酮类化合物含量分析 |
| 3.2.4 硫代葡萄糖苷类化合物含量分析 |
| 3.2.5 黄、黑籽甘蓝种子差异代谢物鉴定 |
| 3.2.6 黄黑籽甘蓝、白菜型油菜和甘蓝型油菜种子主要差异代谢物比较分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第4章 高质量甘蓝基因组组装 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 DNA的提取 |
| 4.1.3 文库构建和测序 |
| 4.1.4 基因组组装 |
| 4.1.5 基因组组装质量评估 |
| 4.1.6 基因组注释 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 基因组survey和基因组组装 |
| 4.2.2 HiC挂载染色体 |
| 4.2.3 基因组注释 |
| 4.3 讨论 |
| 第5章 黄黑籽甘蓝种子的转录组分析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 主要仪器与试剂 |
| 5.1.3 转录组测序 |
| 5.1.4 差异表达基因筛选 |
| 5.1.5 差异表达基因GO和KEGG分析 |
| 5.1.6 qRT-PCR分析 |
| 5.1.7 类黄酮途径和木质素途径基因成员的全基因组鉴定 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 测序数据质量评估 |
| 5.2.2 基因表达水平分析 |
| 5.2.3 差异表达分析 |
| 5.2.4 差异基因GO功能分析 |
| 5.2.5 差异基因KEGG代谢通路富集分析 |
| 5.2.6 类黄酮途径和木质素途径基因成员的全基因组鉴定 |
| 5.2.7 类黄酮途径相关基因的表达模式分析 |
| 5.2.8 木质素途径相关基因的表达模式分析 |
| 5.2.9 关键基因qRT-PCR验证 |
| 5.2.10 黄、黑籽甘蓝类黄酮代谢网络差异分析 |
| 5.2.11 关键候选基因的序列分析 |
| 5.3 讨论 |
| 第6章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文情况 |
四、分子标记与油菜基因组研究综述（论文参考文献）
- [1]油菜种子脂肪酸消减基因的功能解析及含油量相关基因发掘[D]. 王昊一. 浙江大学, 2021
- [2]甘蓝型油菜种质资源基因组多态性分析及其数字化利用研究[D]. 严涛. 浙江大学, 2021(01)
- [3]甘蓝型油菜苗期耐旱基因型差异及耐旱基因挖掘[D]. 朱维卓. 浙江大学, 2021(01)
- [4]甘蓝型油菜抗菌核病的遗传分析和种质创新[D]. 殷生亮. 扬州大学, 2021
- [5]Brassica carinata×Brassica napus杂交后代遗传变异及白粉病抗性分析[D]. 弓琼. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [6]甘蓝型油菜高低收获指数DH群体的构建及产量相关性状QTL定位[D]. 刘绪梅. 西南大学, 2021(01)
- [7]甘蓝型油菜株高基因定位及候选基因分析[D]. 马宁. 西北农林科技大学, 2021
- [8]甘蓝型油菜白花显性基因定位及候选基因分析[D]. 陈雪. 西南大学, 2021(01)
- [9]甘蓝型油菜氮素利用基因网络的构建及候选基因筛选[D]. 李鹏锋. 西南大学, 2021(01)
- [10]利用转录组与代谢组联合分析甘蓝粒色变化的差异机理[D]. 唐芳. 西南大学, 2021(01)