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油菜是我国重要的油料作物,但随着低价进口油菜籽对国内油菜籽市场的冲击,使得我国油菜经济效益难以保证,进而导致油菜的产量和种植面积大幅下降。千粒重是影响油菜产量的三要素之一,增加千粒重也是提高油菜产量的主要途径之一。通过对调控油菜千粒重的SNP位点进行定位以及对千粒重候选基因进行预测和验证,阐明油菜千粒重遗传基础和分子机制,为改良油菜的千粒重提供理论依据。本研究通过对505份甘蓝型油菜自然群体在武汉(WH2013,WH2014,WH2016,WH2017)、合肥(HF2016,HF2017)和成都(CD2017)7个环境的千粒重表型数据进行全基因组关联分析(GWAS),以及利用309份甘蓝型油菜开花后20天和274份甘蓝型油菜开花后40天种子的转录组数据和千粒重表型数据进行全转录组关联分析(TWAS),再结合转基因技术,实现了对千粒重显著关联位点的定位、千粒重候选基因的预测以及候选基因功能初步验证。通过对505份甘蓝型油菜自然群体7个环境的千粒重数据进行整理、方差分析和相关分析,发现7个环境的千粒重平均值在3.33 g-3.71 g之间,群体总千粒重变化范围在1.43 g-6.38 g之间,广义遗传率为0.94,表明整个群体中千粒重表型变异丰富。7个环境的千粒重频数分布为正态分布,相同地点的千粒重表型数据的相关性较强。利用505份甘蓝型油菜自然群体7个环境的千粒重表型数据与基因组的10,620,048个SNP标记进行全基因组关联分析,总共定位到与千粒重显著相关SNP位点304个,整合为127个;在多个环境中重复检测到的位点32个,12个位点与千粒重表型数据经BLUP分析后定位位点相同,7个位点与前人报道粒重位点重叠。结合GWAS结果、基因注释及表达水平,预测出4个候选基因:Bna A07.KCR(Bna A07g26670D)、Bna A07.EXPA1(Bna A07g28080D)、Bna A09.IAA30(Bna A09g39680D)和Bna A10.GIF2(Bna A10g00680D)。利用309份甘蓝型油菜开花后20天和274份甘蓝型油菜开花后40天种子的转录组数据与千粒重表型数据进行全转录组关联分析,共显著关联到21个千粒重基因。结合GWAS定位结果和TWAS预测基因结果及基因注释,推测基因Bna A07.ATHIR1(Bna A07g28360D)、Bna A07.FTSH1(Bna A07g26630D)、Bna A07.YCF32(Bna A07g26680D)、Bna C06.FTSH1(Bna C06g28800D)、Bna C06.YCF32(Bna C06g28840D)和Bna C07.MIOX4(Bna C07g40160D)可能调控油菜千粒重。通过验证,发现基因Bna A07.KCR、Bna A07.EXPA1、Bna A09.IAA30和Bna A10.GIF2的部分T0代过表达材料成熟种子的千粒重显著高于WT千粒重;基因Bna A07.KCR、Bna A07.EXPA1和Bna A10.GIF2在部分T0代过表达植株开花后25天角果中的相对表达量显著或极显著高于WT;基因Bna A07.KCR、Bna A09.IAA30和Bna A10.GIF2的部分T0代过表达植株成熟种子含油率显著或极显著高于WT,基因Bna A07.EXPA1的部分T0代过表达植株成熟种子含油率显著低于WT;基因Bna A07.KCR、Bna A07.EXPA1、Bna A09.IAA30和Bna A10.GIF2的T0代过表达植株成熟种子的脂肪酸组成变化一致:油酸(C18:1)、花生烯酸(C20:1)显著高于WT,软质酸(C16:1)、硬脂酸(C18:0)、亚油酸(C18:2)、亚麻酸(C18:3)、花生酸(C20:0)显著低于WT。以上结果表明可能4个候选基因确实调控甘蓝型油菜的千粒重。由于T0代过表达转基因植株的表型还未稳定,因此4个基因调控油菜千粒重还需进一步验证。目前关于油菜千粒重的大部分研究处于QTL定位层面,本研究通过多组学关联分析方法对油菜千粒重SNP位点进行定位、对千粒重相关基因进行预测,再利用转基因技术对候选基因进行验证。研究结果将为解析甘蓝型油菜千粒重的遗传基础和分子机制提供理论依据,同时在甘蓝型油菜产量的改良和增加油菜经济效益上也具有重要意义。