华中农业大学郭亮团队揭示甘蓝型油菜种子油含量自然变异的遗传基础

来源：植物生物学

甘蓝型油菜是世界上第三大植物油来源，其产量约占全球食用油的13%，因此高油含量的甘蓝型油菜育种对全球经济发展至关重要。之前已有大量研究通过60KSNP阵列或基因组测序对天然油菜种群进行基因型分类并通过全基因组关联研究（GWAS）以鉴定种子油含量（SOC）相关的数量性状位点（QTL）[1]。尽管过去这些研究已经鉴定出多个跨染色体的SOCQTLs，但是由于SOC性状的复杂性以及QTL间隔较大，尚未从SOCQTL中克隆任何候选基因以阐明甘蓝型油菜SOC生物合成调控相关的分子机制[2]。

近日，华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室郭亮团队及其合作者在Molecular Plant在线发表了一篇题为“Genome- and transcriptome-wideassociation studies provide insights into the genetic  basis of natural variation of seed oilcontent in Brassica napus”的研究论文，利用GWAS，全转录组关联研究（TWAS），基因组选择和基因模块分析，鉴定与SOC相关的QTL，基因和调控网络。

该研究通过对505个甘蓝型油菜自交系的GWAS和TWAS研究，破译了油菜SCO自然变异的遗传基础。此外，该研究绘制了在八个环境中控制SOC的QTLs，并评估了每个QTL对SOC的影响和分析了育种过程中QTL区域的选择。此外，该研究还通过对种子种群转录组的分析，鉴定出与SOC显着相关的692个基因和4个基因模块。该研究还进一步通过多组学联合分析鉴定了两个QTL中的一对同源基因BnPMT6s，并通过实验验证了它们对SOC的负调控作用。

Population structure, genome-wide association studies of seed oil content, quantitative trait locus effects and selection.

Seed oil content-related genes, gene modules and expression-989 QTL networks identified by seed transcriptome anslysis at 20 DAF.

A proposed working model for the function of PMT6  in the regulation SOC

总之，该研究提供了丰富的遗传资源以为改善SOC和理解油料作物种子油积累的复杂机制解析奠定了研究基础。

参考文献

[1] Wang, B., Wu, Z., Li, Z., Zhang, Q., Hu, J., Xiao, Y., Cai,D., Wu, J., King, G.J., Li, H., et al. (2018). Disp of the geneticarchitecture of three seed-quality traits and consequences for breeding inBrassica napus . Plant Biotechnol. J. 16 :1336-1348.

[2] Hua W, L.J., Wang H. (2016). Molecular regulation and genetic improvement of seed oil contentin Brassica napus  L. Frontiers ofArchitectural Research 3(3):186-194.