摘要
油菜是我国重要的油料农物,其中饲用油菜以饲油兼用的甘蓝型双低油菜品种为主。近年来有研究表明饲料油菜可以作为一种优质高产饲草,缓解我国饲料原料缺乏问题。作为草食动物的重要食物来源,牧草中的主要矿质营养元素钾、钙、钠、镁、铁、锌、铜对动物营养代谢调节发挥重要的作用。而牧草对矿质养分的吸收累积特性又直接决定着作物的矿质营养品质。本研究旨在了解评价280份甘蓝型油菜核心种质营养体中主要矿质元素钾、钙、钠、镁、铁、锌、铜的含量,并通过分析基因型差异挖掘甘蓝型油菜的矿质营养利用潜力,综合利用种质资源和基因资源,推动油菜育种工作取得更多突破,为油菜产业的持续发展和创新提供有力支持。主要结果如下。 1.280份甘蓝型油菜种质中地上部分主要矿质元素含量由高到低为钾(K)>钙(Ca)>镁(Mg)>钠(Na)>铁(Fe)>锌(Zn)>铜(Cu),不同种质间的矿质元素含量差异明显,变异系数介于8.81%(Ca)-36.80%(Cu)。Ca元素含量变幅在25.34-45.11 mg/g,K元素含量在40.92-94.12mg/g,Mg元素含量在4.01-7.17mg/g,Na元素含量在2.06-5.92mg/g,Cu元素含量在1.25-13.34mg/Kg,Fe元素含量在30.00-142.50mg/kg, Zn元素含量在23.00-85.00mg/kg。 2.对主要矿质元素含量进行主成分分析,主成分1贡献了12%的变异。对元素含量进行相关性分析,Ca元素与K元素、Fe元素和K元素、Zn元素和Mg元素表现为较强的负相关性;Na元素和Mg元素、Na元素和Fe元素、Cu元素和Fe元素表现为较强的正相关性。76、263、303号种质有3种以上的元素具有极端最大值;L43、L133、L229号种质有3种以上的元素具有极端最小值。认为材料L76、L263、L303号为主要矿质元素含量最丰富的极端材料,可作为优异的育种骨干材料。 3.利用GWAS技术挖掘甘蓝型油菜主要矿质元素含量相关遗传位点和候选基因,筛选出134个相关SNP位点,这些位点分布在所有染色体上,其中A07染色体上检测到的SNP位点最多,有25个。通过SNP标记各染色体平均LD衰减上下游50k范围预测出14个候选基因。其中候选基因ZS11C09G025260(ADH2)认为与矿质元素K含量相关,候选基因ZS11A01G007420(HMA2)与矿质元素Ca含量相关,候选基因ZS11C07G036900(LTA2)与矿质元素Na含量相关,候选基因ZS11C01G015850(AKT2)与矿质元素Mg含量相关,候选基因ZS11C08G034970(HIPP31)与矿质元素Fe含量相关,5个候选基因ZS11A06G014950、ZS11A06G014940、ZS11A08G013680(BRCA1)、ZS11A08G014070(AKT2)、ZS11C02G011390(RHF2A)与矿质元素Zn含量相关,4个候选基因ZS11A03G045690(ATL29)、ZS11C02G012340(WAV3)、ZS11C02G020370 (BETA-OHASE)、ZS11A03G045720(ALMT12)与矿质元素Cu含量相关。