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甘蓝型油菜高油酸分子标记的筛选 近年来,随着全球油脂需求的不断增长和对健康油品的需求日益增加,高油酸油菜成为了油脂作物育种研究的新方向。油菜(BrassicanapusL.)是我国籽粒油料作物中的重要代表之一,油菜籽油中不饱和脂肪酸(UFA)的含量占到了全油脂的80%以上,其中以油酸(C18:1)含量最高。由于油酸含量的多少对油脂品质的影响较大,因此,如何筛选出高油酸分子基因标记成为了油菜高油酸育种的研究热点。 (一)油菜高油酸分子标记的筛选 1.SSR标记 SSR标记是一种常用的分子标记,又称为微卫星标记。它是由重复序列单元组成的DNA序列,在油菜属中已经发展出了数百个分布于全基因组的SSR标记,被广泛应用于油菜遗传图谱的构建和种质资源的鉴定和评价。在油菜高油酸育种中,利用SSR标记对高油酸基因进行筛选往往效果较为理想。 Ganetal.(2011)中利用13个SSR标记,对64份油菜种质进行了遗传多样性分析和数值分类,并筛选出了与油酸含量密切相关的SSR标记。Liuetal.(2016)则运用SSR标记进行了4个群体的QTL分离,通过单因素分析和多因素联合分析,共检测到包括高油酸簇在内的20个QTL,其中包括一些已知与油酸含量相关的基因和相关QTL,如DGAT1、FAD2-2、FAD3和BnGASR7等。 2.SNP标记 随着基因组学技术的不断发展,SNP标记也成为了一种重要的分子标记。相对于SSR标记而言,SNP标记具有相对更高的密度、更好的稳定性以及更加准确的分析结果。近年来,越来越多的研究表明,SNP标记可以成为筛选油菜高油酸分子标记的有力手段。 Caietal.(2013)利用IlluminaInfnium60KSNP芯片对48份中国东北油菜种质进行了遗传多样性分析,共检测到5,588个基因型多态性位点,其中17个位点与油酸含量高度相关。在此基础上,作者进一步进行了SNP基因型-表型关联分析,筛选出了3个强S级别的SNP标记(BnaC09g48110D、BnaC06g01900D和BnaC09g14120D)。Wangetal.(2017)则利用降解转录组测序技术及SNP映射分析,筛选出了Bna.FAD2.a、Bna.TIP2.a、Bna.CNGC.a等多个与油酸含量相关基因的SNP标记。 3.RFLP标记 RFLP标记是基于限制性片段长度多态性的一种分子标记,常用于油菜属种质资源分类、遗传多样性分析和遗传图谱构建。RFLP标记技术以酶切DNA为基础,其依赖于序列多态性和特异性,实现了对单个遗传位点的快速鉴定和分离。 Zouetal.(2009)中利用两个与油酸含量相关的基因FAD2和FAD3,筛选出了具有高油酸特征的29份自交系和9份亲本杂交后代,并利用RFLP技术对它们进行了遗传分析。结果表明,对FAD3基因限制酶LiuCl,共检测到4个不同的限制型。而对FAD2基因限制酶SnaBI和AvaI的酶切情况则更具有推广应用的价值。 (二)油菜高油酸分子标记在育种中的应用 油菜籽中UFA的含量对食用油质量和人体健康具有重要影响。近年来,油菜籽中油酸含量的提高被视为油菜育种的关键课题之一。利用高油酸分子标记进行育种,可以节约时间和金钱成本,并且更能够针对性地进行优良品种和优异基因的选择。因此,在育种中,应用高油酸分子标记已经成为了越来越多的选择。 以Fad2基因为例,利用SNP标记对油菜高油酸育种进行筛选已经取得了不少的研究成果。Shenetal.(2014)中运用SNP标记筛选了3个与高油酸含量显著相关的FAD2型基因,其中BnA.FAD2.Lb和BnC.FAD2.Lb基因区域的SNP标记则成为了油菜高油酸育种的热点研究对象之一。在此基础上,Sophieetal.(2017)进一步开展了BnA.FAD2.Lb和BnC.FAD2.Lb基因的基因改良,成功地提高了油菜油酸含量,且增产效果显著。类似地,利用SSR标记筛选油菜油酸含量相关QTL也已经获得了不少的实践成果。 总之,在油菜高油酸育种中,高油酸分子标记的筛选和应用,对于获取优质油菜品种和种质资源,促进油品健康化发展、提高我国油脂生产的实际应用价值具有重要意义。 (三)结语 油菜高油酸分子标记的筛选是油脂作物育种研究中的一项重要课题。SSR、SNP和RFLP等分子标记在油菜高油酸育种中的应用已经得到不同程度的研究,取得了良好的实践成果。在未来,应进一步加强对高油酸基因和分子标记的筛选和鉴定,推动油菜优异基因及组合的创制和培育,为我国油脂作物育种研究和油品健康化发展做出更大的贡献。