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甘蓝型油菜是我国食用油的主要来源,但近年来由于西南、华中等油菜主产区镉（Cadmium,Cd）污染逐年加重,严重威胁了油菜的安全生产。加强油菜耐Cd和低积累Cd的基因发掘和种质创新,对于推进油菜的安全生产具有重要的指导意义。本研究建立一种科学有效的甘蓝型油菜耐Cd性表型鉴定方法,用该方法对472份甘蓝型油菜核心种质进行耐Cd性鉴定,并利用全基因组关联分析和生物信息学分析的方法发掘甘蓝型油菜耐Cd候选基因,旨在筛选一批耐Cd优异种质资源并获得关键的耐Cd基因及分子标记,为油菜品种改良提供重要的基因资源。主要研究内容和结果如下:1.甘蓝型油菜耐镉优异种质资源筛选。本研究先建立一种科学有效的甘蓝型油菜耐Cd性表型鉴定方法,用该方法对472份甘蓝型油菜核心种质进行耐Cd性鉴定,并从中筛选出耐Cd优异种质资源。研究发现,种子萌发期甘蓝型油菜相对胚根长度（RRL）响应Cd胁迫最为灵敏,30mg/L Cd胁迫下参试材料的耐Cd性存在较大的变异,因此,建立了基于30mg/L Cd胁迫影响种子萌发期RRL指标进行甘蓝型油菜耐Cd性表型鉴定的方法。对关联分析群体进行耐Cd性鉴定结果表明,30mg/LCd溶液对参试的所有甘蓝型油菜的胚根均有一定的抑制作用,且Cd胁迫下的相对胚根长度（RRL）存在较大的变异,变异系数最大可达40.28%。不同生态型、育成年代和地理来源之间的RRL存在显著差异,且半冬性材料的RRL最大,1950-1970和2001-2010年代育成的品种RRL值显著高于其它育成年代,来源于亚洲的材料具有较大的RRL。最后,依据RRL这一耐Cd性鉴定指标,在472份材料中筛选出12份耐Cd优异种质资源和13份Cd敏感的极端种质资源材料。2.全基因组关联分析发掘甘蓝型油菜耐镉候选基因。利用60K SNP芯片获得的基因型数据与472份甘蓝型油菜耐Cd性指标RRL进行全基因组关联分析,共获得Bn-A03-p10692514等12个关联的SNP位点,分布在A03、A05、C03和C06四条染色体上,且C06上存在两个信号峰。对关联区域进行耐Cd相关单倍型和基因发掘分析,获得A03Hap7、A03Hap8、A05Hap3、C03Hap4、C061Hap1、C061Hap3和C062Hap4共7个耐Cd性相关单倍型,并在候选区域发掘到BnaA03g20770D等10个耐Cd相关候选基因。对这些耐Cd相关候选基因进行表达验证分析,最终获得BnaA3g21020D、BnaC03g47480D、BnaC6g36720D、Bna C6g36750D、BnaC6g36930D和BnaC6g37320D共6个耐Cd相关基因。3.甘蓝型油菜耐镉相关HMA（Heavy metal transporting ATPase）基因分析。利用拟南芥中已知功能的8个HMA基因,在甘蓝型油菜基因组数据库中检索HMA基因家族成员,并对其进行生物信息学分析。在甘蓝型油菜基因组中共获得23个HMA基因,分属于P1B-1、P1B-2和P1B-4三个亚族,且这23个基因不均匀分布在11条染色体上,还发现HMA基因在甘蓝型油菜中存在不均匀加倍的现象。在甘蓝型油菜HMA基因中发现的GICCSME（与AtHMA3同源的BnaA01g06890D和Bna C01g08260D）和GICCPSE（BnaA07g36130D）新变异类型,不同于拟南芥中的GICC（T/S）SE功能位点,可能导致相应的基因出现新的功能。最终在甘蓝型油菜HMA基因家族中鉴定到18个耐Cd有关的候选基因,其中与拟南芥耐Cd基因AtHMA1-4同源的有12个,另外6个与拟南芥非耐Cd基因AtHMA5同源,但在多个方面较AtHMA5发生了较大的变异。