摘要
油菜是世界上最重要的油料作物之一。油菜开花时间是一个重要的农艺性状，对油菜的成功繁殖和生命周期的适应具有重要影响。因此，确定花期性状的功能标记是油菜育种成功的关键。迄今为止，拟南芥开花时间的遗传结构和分子基础已经得到了很好的描述。然而，油菜开花时间的遗传机制尚不清楚。因此，在本研究中，我们使用 373 份油菜种质进行了基于 SNP 的 GWAS （SNP-GWAS）、基于单倍型的GWAS（hap-GWAS）和转录组学联合分析，以揭示油菜开花时间的遗传结构和候选基因。本研究的主要结果总结如下： 首先，为了对控制甘蓝型油菜营养生长性状（出芽和抽薹）的候选基因进行分类，我们进行了系统研究，包括SNP-GWAS、hap-GWAS和转录组学分析。总共有7个SNP QTL和26个hap.QTL被报道与出芽和抽薹相关。通过在四种环境中对 373个不同群体进行 SNP和hap-GWAS分析，我们确定了油菜开花时间的三个精确整合基因组区域，以及一个新的 FTC06 区域。将这三个相互关联的区域与转录组学分析相结合，共发现了 14 个与开花时间相关的高表达候选基因。这些结果可用于构建油菜早期开花的遗传机制。 其次，我们进行了系统研究（包括SNP-GWAS和hap-GWAS分析），以确定控制甘蓝型油菜开花天数（DTF）、完全开花天数（full）和最终开花天数（final）性状的候选基因。总共有 10 个SNP QTL和 28个 hap.QTL被报道与三个开花期性状连锁。通过对所有环境中 373个不同群体的SNP和hap GWAS分析，我们确定了油菜FT.A03、FT.A08和FT.A10开花时间的三个特定且准确的共定位区域，这三个区域由 SNP和 hap GWAS重叠。将这三个相互关联的区域与转录组学分析相结合，发现了30个与开花时间相关的高表达候选基因。通过整合GWAS（SNP和单倍型）、转录组学和网络分析，共检测到五个高表达的关键多效性候选基因。这些结果可用于构建甘蓝型油菜开花时间的遗传机制。 第三，了解开花间隔的遗传决定因素通常被认为是油菜育种成功的先决条件。在这一部分中，我们进行了系统的研究，包括 SNP-GWAS、hap-GWAS 和转录组学分析。我们利用四个环境中的不同群体，从影响开花间隔性状的SNP和hap-GWA的九个整合基因组区域中鉴定了104个开花时间（FT）候选基因。总共有 52 个 FT 相关基因被鉴定为高表达。这些基因、位点和单倍型在种质群体中具有不同的等位基因分布，为理解油菜基因组中的遗传差异和改进标记-性状关联（MTA）提供了资源。 总之，在我们的研究中，我们检测到 FT.A01（0.353-1.812Mb）和 FT.A10（13.003-15.578MB）中的两个整合基因组区域，同时控制DTF和FP。其中A01含有最重要的基因BnaA01g01640D（FD）和FT.A10（13.003-15.578MB）、BnaA10g18430D（CO）、BnaA10g22080D（FLC），这些基因可能有助于缩短开花期和避免SSR病害。因此，共发现15个关键开花时间基因同时控制DTF和FP。有趣的是，整合基因组区域FT.A10（13.003-15.578 Mb）也负责控制本研究中使用的所有开花性状，除了出芽外，并具有中心开花抑制基因开花位点 C （ BnaA10G220D FLC ）以及 FT.A03 （chrA03:22.077-24.034Mb）控制的开花性状。出芽、抽薹、DTF、完全、最终、IDF、FP，并拥有基因BnaA03g43820D AG，该基因在甘蓝型油菜从营养期到生殖期的成功花转化中起着关键作用。
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