摘要: 叶片是植物的重要营养器官，是光合作用的主要场所，为生物体内所有物质代谢和能量代谢提供基础，多叶油菜往往伴随有更多分枝数和角果，从而实现增产；另外，叶片数的多少对油菜的株型和群体光合产生影响，因此，甘蓝型油菜叶片数量的遗传研究对油菜... 展开 叶片是植物的重要营养器官，是光合作用的主要场所，为生物体内所有物质代谢和能量代谢提供基础，多叶油菜往往伴随有更多分枝数和角果，从而实现增产；另外，叶片数的多少对油菜的株型和群体光合产生影响，因此，甘蓝型油菜叶片数量的遗传研究对油菜遗传育种、提高油菜产量具有重要理论指导作用。本研究选取ZH18（少叶）×2116C（多叶）作为亲本构建遗传群体，2020~2021年和2021~2022年对双亲及其F1、F2群体调查全生育期叶片数及相关性状，研究叶片数及其相关性状的生长及遗传规律。通过SSR标记分析和BSA混池测序对叶片数及相关性状进行遗传定位。同时，连续两年对104份甘蓝型油菜自然群体进行全生育期叶片数及其相关性状调查，结合实验室前期的SNP芯片测序数据，进行全基因组关联分析，进一步对叶片数进行遗传定位。取得以下主要结果： 1.双亲叶片生长及叶片数和其相关性状的数量遗传分析 对双亲ZH18（少叶）和2116C（多叶）苗期的叶片生长规律调查分析发现，ZH18的平均出叶速度为5.1d/叶，2116C的平均出叶速度为3.2d/叶。两亲本均出现了两个叶片生长高峰期，播种后第7~8叶位的叶片生长速率最快。甘蓝型油菜苗期叶数、蕾薹期叶数、花期短柄叶、花期无柄叶、花期分枝叶数、分枝数、产量之间的相关性|r|介于0.246*~0.891**之间，其中所有叶片数均与分枝数显著相关(p＜0.05)，相关性系数介于0.266~0.693，苗期叶数、蕾薹期叶数、花期短柄叶数、花期分枝叶数与生物产量、经济产量显著正相关。连续2年对四世代群体（P1、P2、F1、F2）进行数量性状遗传模型分析，甘蓝型油菜苗期叶数、蕾薹期叶数、花期短柄叶、花期分枝叶数、分枝数均符合2MG-EAD模型，即受到两对等显性主效基因控制，花期无柄叶数符合2MG-EA模型，即受到两对等加性主基因控制。 2．叶片数及分枝数相关SSR标记筛选 选用700对SSR引物在双亲间进行筛选，共筛选出173对多态性引物，其中31对在24个极端单株（来自600个F2单株）间具有多态性。根据F2群体极端单株的基因型与全生育期叶片数及相关性状的相关性分析，筛选出了10个显著相关标记。其中苗期叶片数相关5个、蕾薹期叶数5个、花期短柄叶数2个、花期无柄叶3个、分枝数6个，分布在染色体A04、A07、A09上。标记CN49（pan-reference.v1基因组物理位置的A04：21585443~21585769bp）与苗期叶数、蕾薹期叶数、花期短柄叶数、花期分枝叶数、分枝数均显著相关。 3.叶片数的BSA分析 将双亲和600个F2单株的极端株系（各30株）构建4个混池，以pan-reference.v1参考基因组版本进行BSA测序，使用ED和index关联分析法对测序获得的SNP、InDel候选区间扫描。SNP-ED定位到58个区域，SNP-index定位到2个区域，共同定位在染色体A02：9221140～9339418bp和9339794~9374413bp区间，区间长度分别为0.12Mb、0.03Mb。InDel-ED定位到26个区域，InDel-index定位到6个区域，共同定位在染色体A04：18872619~20648847bp和24090858~25659959bp区间，区间长度分别为1.78Mb、1.57Mb。 4.全生育期叶片数及分枝数的GWAS分析 对104份甘蓝型油菜自然群体各生育期的叶片数和分枝数进行全基因组关联分析，在Darmor-bzhv4.1参考基因组上共检测到34个稳定的位点，包含65个显著SNP。苗期叶片数关联到28个显著性SNP位点，表型变异解释率为0.91~33.29%；蕾薹期叶片数关联到20个显著性SNP位点，贡献率介于6.46~42.34%之间；花期短柄叶数关联到20个显著性SNP位点，表型变异解释率为6.53%~52.45%；花期无柄叶数关联到3个显著性SNP位点，表型变异解释率为7.70~18.96%；花期分枝叶数关联到5个显著性SNP位点，表型变异解释率介于6.36~29.65%之间；分枝数关联到22个显著性SNP位点，贡献率为2.25~54.15%。被多个性状共同关联到的SNP有21个，分布在A01、A02、A07、A09、C01、C03、C04、C05和C09染色体上。其中7个SNP（A01_7288806、A09_9588829、C01_12964280、C01_13422076、C01_15315480、C01_20652275和C01_21065077）被4个性状（苗期叶数、蕾薹期叶数、花期短柄叶数、分枝数）共同定位。 5.候选基因预测 对SSR标记、BSA测序和GWAS结果在pan-reference.v1参考基因组上整合，最终确定A02染色体上9221140～9374413bp和A04染色体上18872619~20648847bp、24090858~25659959bp为候选区间。在A02染色体的9221140～9374413bp区间中共有19个基因，根据基因注释和表达分析挑选出5个作为候选，包括（BnaA02G0159700ZS、BnaA02G0160000ZS、BnaA02G0160100ZS、BnaA02G0160200ZS和BnaA02G0160500ZS）。而染色体A04的候选区间内共有492个基因，需要进一步精细定位，来缩小候选区间范围。 收起