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生物产量是作物获得高产的重要基础,对于甘蓝型油菜(Brassica napus L.)尤其重要。本研究利用588份甘蓝型油菜材料构成的自然群体两年生物产量表型数据的全基因组关联分析,再结合生物产量极端材料的转录组测序(RNA-seq)结果,并且整合了6个甘蓝型油菜材料6个部位(茎秆、叶片、花后30天主花序与侧枝种子、花后30天主花序与侧枝角果皮)的转录组数据构建的WGCNA网络,筛选出与生物产量相关的候选基因。主要结果如下:1.生物产量对其他经济产量具有正向效应本研究通过相关分析发现,两年间甘蓝型油菜自然群体中生物产量对大多数产量相关性状都具有正向效应,说明甘蓝型油菜的生物产量是其他产量相关性状的基础和保障。2.检测到生物产量性状显著关联的SNP位点自然群体两年生物产量分析的最佳模型均为K+PCA模型,最佳模型中共检测到14个显著位点(P<1/385692或P<0.05/385692)。分别分布于A03、A07、C01、C03、C04、C06和C09染色体上,这些位点解释表型变异率的范围为5.64%~7.98%。3.极端表现型的转录组差异基因分析利用高生物产量材料“CQ45”和低生物产量材料“CQ46”的6个组织器官进行了转录组差异表达基因分析。在叶片中检测到6820个显著差异表达基因,花后30天主花序角果皮中检测到6252个显著差异表达基因,花后30天侧枝角果皮中检测到5431个显著差异表达基因。叶片和角果皮是油菜主要的光合器官,其GO和KEGG分析显示差异基因与葡萄酶转移活性(glucosyltransferase activity,GO:0046527)等生物功能相关,而富集的代谢途径主要集中在光合作用(photosynthesis,GO:0015979)、淀粉和蔗糖代谢(Starch and sucrose metabolism)等。花后30天主花序种子中检测到6948个显著差异表达基因,花后30天侧枝种子中检测到17309个显著差异表达基因。种子的GO和KEGG分析显示差异基因的功能与营养库活性(nutrient reservoir activity,GO:0045735)、硫葡萄糖苷酶活性(thioglucosidase activity,GO:0019137)、淀粉和蔗糖代谢(Starch and sucrose metabolism)等相关,并且较多基因参与细胞循环(cell cycle,GO:0007049)等代谢途径。茎秆中检测到12867个显著差异表达基因,油菜的茎秆属于营养器官,其GO和KEGG分析显示差异基因主要集中在植物型次生细胞壁生物发生(plant-type secondary cell wall biogenesis,GO:0009834)、细胞壁合成(cell wall biogenesis,GO:0042546)等生物过程。4.通过WGCNA分析得到一些与组织部位相关性较高的基因模块根据36组转录组数据,计算了每个基因的MAD,选择MAD值为前5%的基因用于构建WGCNA,共计5052个基因。对这些基因进行WGCNA分析以及筛选合并共得到了15个模块。分别计算了各组织与模块之间的相关性,发现了5个基因共表达模块分别与叶片、茎秆、和花后30天种子显著性相关。ME和的表达水平与模块整体表达水平也高度相关,说明目标模块的筛选和分析的准确性。对关键模块进行GO和KEGG分析,发现这些模块所涉及到的功能和生物过程大多集中在光合作用(photosynthesis)能量代谢(energy metabolism)、碳水化合物代谢(carbohydrates metabolism)以及脂质代谢(lipid metabolism)等生物过程,这些生物过程与其显著关联的组织部位高度相关。5.整合了WGCNA中关键模块的hub gene、关联分析显著SNP位点和极端表型差异基因确定候选基因GWAS分析得到的SNP位点前后500Kb的基因共计755个,极端表型材料CQ45、CQ46的蕾苔期叶片与茎秆、花后30天的主序与侧枝种子、花后30天主序与侧枝角果皮的转录组差异基因共计27610个。结合GWAS关联区段内基因与转录组差异基因得到178个基因。查找这些基因的拟南芥同源基因以及其相关报道,确定了生物产量候选基因Bn A07g19320D和Bn C03g33610D,其拟南芥同源基分别为CP12-2和GAPC1,它们在能量和碳水化合物代谢以及光合作用等方面中发挥作用。同时分别选取WGCNA所得到的重点模块中连通性前10的基因作为hub gene,通过序列比对找到这些基因在拟南芥中的同源基因,之后对这些同源基因的功能的已有报道进行整理。最终,通过WGCNA确定了Bn C03g73810D、Bn A09g35380、Bn A04g06420D、Bn A04g04350D和Bn C08g48810D生物产量候选基因,它们的拟南芥同源基因为HCEF1、HOG1、SBPASE、ACT2,这些拟南芥同源基因在光合作用的卡尔文循环、碳同化、物质积累等方面发挥作用。