油菜是我国主要的油料作物之一,在我国的种植面积和总产量均居世界首位。含油量高低和脂肪酸组分比例是衡量油菜油脂品质的重要指标。我国油菜油脂品质改良始于上世纪80年代,经历了从低(无)芥酸育种向脂肪酸组分精细改良育种的发展过程,反应了人们生活水平的提高,对食用油健康要求的提高。因此,在双低高产的基础上提高含油量、油酸含量和降低亚麻酸含量,是我国油菜品质育种的重要目标,同时还可以增加油菜生产的附加值,提高人们种植油菜的积极性,满足人们对油脂品质要求的提升。本研究利用甘蓝型油菜的重组自交系群体SWU-1和F2群体L426对油脂性状进行QTL定位；通过对F2群体亲本及群体中极端表型材料的FAD2基因进行PCR克隆并序列比对分析,开发了基因内部特异性PCR引物,CAPS标记和绝对荧光定量引物；并利用不同物种FAD2基因的全长mRNA编码序列对其进行生物信息学和分子进化研究,以期为油菜高含油量和优良脂肪酸组分配比育种研究提供一定的理论基础。本研究所完成的工作和取得的主要结果如下：(1)以甘蓝型黄籽高芥酸油菜GH06为母本,甘蓝型黑籽双低油菜P174为父本的重组自交系第八代的183个株系构成作图群体,采用SSR、SRAP、AFLP、TRAP四种分子标记构建遗传图谱SWU-1,通过连续两年的田间试验对含油量、蛋白质和脂肪酸组分进行性状分析和QTL定位研究。SWU-1群体的含油量和蛋白质含量呈单峰连续分布,且符合正态分布,是多基因控制的数量性状。棕榈酸含量,油酸含量,亚油酸含量,亚麻酸含量呈正向偏离正态分布,廿碳烯酸含量和芥酸含量呈负向偏离正态分布。种子含油量、蛋白质含量呈显著负相关,种子含油量、蛋白质含量与脂肪酸组分的相关性以及各脂肪酸组分之间的相关性在年度间基本一致。SWU-1遗传图谱是在本工程中心已构建的遗传图谱的基础上增加分子标记,共得到595个有多态性的位点。在LOD=10.0时,共有451个标记进入连锁群,包含200个SSR标记,199个SRAP标记,106个AFLP标记,7个TRAP标记,图谱总长1587cM,平均间距3.51cM。通过比较作图分析确定了16个连锁群,命名为N1-N18。有3个连锁群(N9,N14,N19)因不能找到相对应的共有标记而不能确定连锁群编号,以及N2(N18)和N1(N11)分布有两个连锁群标记。采用复合区间作图法进行QTL分析,取LOD临界值为2.5,检测到两个年份一共有8个含油量QTL和40个脂肪酸组分QTL,主要分布在N1,N8和N13三个连锁群上,具有成簇分布的特点。含油量的QTL分布在N1, N3, N4, N5, N7, N8和N13,单个位点解释其变异的5.19%-13.57%；只有一个蛋白质的QTL,可解释蛋白质表型变异的12.73%,位于N8连锁群。与棕榈酸含量相关的主效QTL位于N8和N13,单个位点解释其变异的10.13%～34.79%,一个微效QTL位于N18,解释表型变异4.71%；与油酸含量相关的主效QTL位于N8和N13,单个位点解释其变异的7.95%～25.42%,两个微效QTL位于N13和N10,单个QTL分别解释表型变异的7.68%和5.42%；与亚油酸含量相关的主效QTL位于N8和N13,单个位点解释其变异的12.1%～22.92%,三个微效QTL位于N5,N13和N12,单个QTL分别解释表型变异的7.8%,5.63%和4.28%；6个与亚麻酸有关的QTL位点,分别位于N4,N5,N7,N8,N10和N15,单个QTL分别解释表型变异在4.95%-11.69%之间；与廿碳烯酸含量相关的QTL位点位于N8,N11,N13和N18,单个QTL可解释其表型变异的4.36%-13.47%；与芥酸含量相关的两个主效QTL位点位于N8和N13,单个QTL可解释芥酸含量表型变异的30.52%-43.76%,加性效应都来自于GH06。(2)以高油酸低亚麻酸(C18：1=87.22%,C18：3=1.94%)黑籽双低油菜10L422为父本与中油酸高亚麻酸(C18：1=47.47%,C18：3=16.58%)黄籽双低油菜10L421为母本杂交构建了F2群体,利用SSR标记构建了F2群体A01连锁群的局部遗传图谱,通过复合区间作图分析,只检测到一个与亚麻酸含量相关的QTL,解释其表型变异的15.03%,LOD值为3.08,加性效应为1.36,来自于父本10L422。油酸含量,亚油酸含量,亚麻酸含量表现出单峰连续分布,呈多基因控制的遗传特点；廿碳烯酸含量和硬脂酸含量呈负向偏离正态分布。油酸与其他脂肪酸呈极显著负相关。(3)对F2群体亲本的FAD2基因进行PCR克隆及序列比对分析,发现FAD2基因的主要在两种类型的拷贝(BnFAD2-a和BnFAD2-b),长度分别为1155bp和1141bp, BnFAD2-a是可正常表达的FAD2基因序列；BnFAD2-b在164bp-238bp之间存在间断地14bp碱基的缺失,并存在7个提前终止的密码子。根据这两种类型序列的差异片段设计了基因内部特异性PCR引物,对F2群体中高油酸低业麻酸材料和低油酸高亚麻酸材料同时进行扩增,发现部分引物在油酸含量大于85%,亚麻酸含量低于4%的材料中是特异性扩增的。根据BnFAD2-a部分序列735bp处存在GCGC酶切位点,可以被HhaⅠ限制性内切酶酶切产生预期大小的多态性片段,以鉴别BnFAD2-a中的不同类型的拷贝。采用绝对定量的荧光定量PCR方法分析了(BnFAD2-a和BnFAD2-b)两种类型的序列在亲本及群体极端表型的材料中的拷贝数。在群体材料中,1155bp长度的序列拷贝数大于1141bp长度的序列拷贝数,1141bp长度的序列在高油酸亲本中的拷贝数大于低油酸亲本,据此我们推测可能是在高油酸的材料中某个有功能的拷贝(1155bp)由于同源重组被无功能的拷贝(1141bp)所置换,导致BnFAD2-b拷贝大量存在,使FAD2基因总的酶活力降低。(4)对32个物种49条FAD2基因的全长：mRNA编码区的核苷酸序列及其氨基酸序列进行比较分析,发现各物种之间的FAD2基因序列具有较高的相似性；从系统进化树可以看出,所有物种的FAD2基因被分为三个大类,超过10个亚类；FAD2基因没有明显的密码子的偏好性；Ka/Ks检测也说明FAD2基因是功能保守的基因。