摘要
胡麻(Linum usitatissimum L.)是我国主要油料作物之一，具有较强的耐旱、耐寒、耐贫瘠的特性，主要分布在我国的西北和华北地区。胡麻油富含α-亚麻酸，具有降血脂、预防心血管疾病、抗炎抗癌和改善记忆力等保健功效。随着人们生活品质的提高，胡麻油逐渐受到重视，具有广阔的发展前景。株高是作物的重要农艺性状之一，不仅影响胡麻产量，同时与植株倒伏性相关，对胡麻籽品质也有一定的影响。本实验室以Macbeth和黑亚14号为亲本构建的包含155个株系的重组自交系群体(MH群体)为实验材料，统计了该群体在甘肃兰州、甘肃景泰、云南元谋和河北廊坊的株高性状。利用基于高通量测序的QTL-seq和传统QTL定位方法对株高QTL进行了定位分析和候选基因预测。在此基础上通过构建植物表达载体转化拟南芥、基因表达等实验初步验证候选基因功能和解析胡麻株高的分子机制。主要研究结果如下: 1.对胡麻MH群体进行多年多点的株高统计和分析，构建了极端表型(高株和低株)基因池。通过基因组重测序分析了SNP-index和Δ(SNP-index)，初步确定了10个株高候选基因。结合传统QTL定位方法，进一步确定了候选基因中的LuCWINV1-1为胡麻株高主效基因。 2.利用胡麻基因组数据库，预测得到了胡麻基因组全部酸性转化酶基因:11个细胞壁转化酶基因和7个液泡转化酶基因。进化分析表明胡麻酸性转化酶也分为2个亚组，即细胞壁转化酶组和液泡转化酶组。 3.对不同时期的胡麻RIL群体亲本Macbeth和黑亚14号的LuCWINV1-1基因进行内源表达量分析，结果显示在快速生长期时，该基因在胡麻茎和叶片中的表达量没有明显区别;在胡麻成熟期，Macbeth叶片中基因表达量在7-9周时增加。 4.将来源于MH群体两亲本的LuCWINV1-1等位基因分别转入拟南芥中，结果表明来源于母本中的LuCWINV1-1Mac等位基因在拟南芥生长初期使得叶片生长缓慢，变得卷曲，然后逐渐恢复正常，同时整个生命周期变长，而父本LuCWINV1-1Hei等位基因对拟南芥的生长没有明显影响。对于株高性状而言，LuCWINV1-Hei等位基因能显著增加转基因拟南芥株高。
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