GWAS结合共表达网络分析挖掘影响油菜种子硫苷积累的作用位点

关键词：甘蓝型油菜 硫苷含量 单体型 共表达 

摘要：降低菜籽油中硫苷(glucosinolate, GSL)的含量对菜籽油品质改良具有重要意义。本研究以203份中国半冬性油菜(Brassica napus)自交系为材料,利用芸薹属60K SNP芯片对油菜种子硫苷含量进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS),共检测到20个与硫苷含量显著关联的SNP位点,分别位于A02、A03、A09、C03、C08、C09染色体上。对这些显著关联的SNP位点侧翼序列进行连锁不平衡分析,检测到C03染色体上的单体型区域(57830409~58283210 bp;r2=0.96)与硫苷含量显著关联。在这个单体型区域检测到了一个拟南芥(Arabidopsis thaliana)的直系同源基因支链氨基转移酶4 (branched-chain aminotransferase 4, BCAT4),涉及硫苷的合成。同时,利用50个重测序材料对这个单体型区域进行了进一步的区域关联分析,揭示BnBCAT4-C03 (BnaC03g68450D)基因区域单体型结构变异影响了硫苷的积累。结合基因共表达网络分析结果,表明BnBCAT4-C03与其他硫苷合成的重要基因形成了分子网络,调节硫苷的合成与积累。本研究结果有助于开发单体型功能标记,为极端低硫代品种选育提供理论指导。

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