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株高是甘蓝型油菜理想株型和高产量的重要因素之一,而主花序长度和主茎长度(茎高)是株高的重要组成部分。生产实践表明,在株高一定的前提下,较长主花序和较短的主茎是高产的基础。主花序和主茎在蕾苔期和花期的伸长速率与最终长度的关系是本研究的重点,将株高分解为2个性状,再分解到不同发育时期进行研究是本研究的创新点。本研究1)利用588份自然群体重测序获得SNP数据,对连续两年的主花序伸长速率和主茎伸长速率进行全基因组关联分析,筛选与主花序伸长速率和主茎伸长速率显著关联的SNP标记;2)利用189份重组自交系群体构建高密度连锁遗传图谱,对连续两年的主花序伸长速率和主茎伸长速率进行QTL定位;3)筛选主花序伸长速率和主茎伸长速率的差异极端材料测定不同阶段的激素含量;4)极端材料转录组测序,结合GWAS和QTL结果筛选与主花序伸长速率和主茎伸长速率相关的候选基因。主要研究结果如下:1.主花序长和茎高及其伸长速率的表型情况主花序长度在2018年和2019年重组自交系群体中6次不同时期测量的平均数及变异系数分别为9.86 cm52.27 cm和4.13%26.94%,其对应伸长速率的平均数和变异系数为0.0146 cm/day0.0888 cm/day和20.64%44.56%,自然群体中6次不同时期测量的平均数和变异系数分别为14.08 cm68.61 cm和15.60%87.62%,其对应伸长速率的平均数和变异系数为0.015 cm/day0.0921cm/day和44.30%101.98%;主茎高度在2018和2019年重组自交系群体中8次不同时期测量的平均数和变异系数分别为18.14 cm139.1 cm和5.49%32.36%,其对应伸长速率的平均数和变异系数为0.0102 1cm/day0.0799 cm/day和20.70%67.84%,自然群体中8次不同时期测量平均数和变异系数为38.93cm144.21 cm和11.65%54.27%,其对应伸长速率的平均数和变异系数为0.0097cm/day0.0609 cm/day和26.22%105.72%。主花序长和茎高及其伸长速率在各个环境下均呈连续正态分布,符合不同基因控制同一性状的多基因数量性状特点。2.主花序伸长速率和主茎伸长速率与最终主花序长、最终茎高、株高的相关性分析在两年两群体中,主花序后期伸长速率与最终主花序呈显著正相关,主茎后期伸长速率与最终茎高呈显著正相关,最终茎高和主花序长显著负相关,最终茎高和主花序长均与最终株高显著正相关;因此,通过降低茎高来获得植株较矮、主花序发达的理想高产株型是可行的。3.主花序伸长速率和主茎伸长速率的全基因组关联分析主花序伸长速率在2018和2019年最佳模型下分别检测到62和8个显著位点(P<1/385692),这些显著性位点分布在A03、A07、A09、C03、C04、C06、C08和C09染色体上,其表型贡献率为9.5%27.7%,其中A07染色体上的S716388885位点在两年环境下被重复检测到,表型贡献率为10.15%和20.4%;主茎伸长速率在2018、2019年最佳模型下分别检测到57和89个显著性位点(P<1/385692),这些显著性位点分别分布在除A01、A05、C05和C07染色体外的所有染色体上,其表型贡献率为7.02%23.18%,其中S259259位点在两年环境下被重复检测到,表型贡献率为8.08%和13.75%。上述结果表明,主花序和主茎伸长速率均由多基因控制且受环境影响较大。4.主花序伸长速率和主茎伸长速率的QTL定位利用已构建的高密度SNP遗传连锁图谱,采用复合区间作图法对2018和2019两年的主花序伸长速率进行QTL定位,一共检测到7个QTL,分别位于A07、C03、C04、C05、C06染色体上,其表型贡献率为5.36%9.08%,其中q-2018MIER-2-C06-1和q-2018MIER-2-C06-2与2018年MIER-2的GWAS显著位点S1632025979有重叠区段,q-2019MIER-2-A07-1与2018年MIER-2的GWAS显著位点S71829865有重叠区段;对2018、2019两年的主茎伸长速率进行QTL定位,一共检测到14个QTL,分别位于A01、A02、A03、A05、A06、C03、C04、C05、C06染色体上,其表型贡献率为5.65%12.83%,其中q-2018MSER-3-A02-1与2018年MSER-2的GWAS显著位点S253178、S259259、S253469、S259202、S253104和2019年MSER-2的GWAS显著位点S22240175有重叠区段,q-2019MSER-2-A03-1和2018年MSER-2的GWAS显著位点S318937528和S319258339有重叠区段,q-2019MSER-3-A03-1和2018年的MSER-1的GWAS显著位点S318202956有重叠区段。5.极端材料的转录组分析和激素含量分析主花序伸长速率极端材料共检测到4715个显著差异表达基因,主花序伸长速率高的材料中2038个基因相比主花序伸长速率低的材料显著上调表达,2677个基因显著下调表达;在主茎伸长速率极端材料共检测到1333个显著差异基因,高主茎伸长速率的材料中688个基因相比低主茎伸长速率的材料显著上调表达,645个基因显著下调表达。在两性状的差异基因GO分析和KEGG分析中富集生物学功能和代谢途径的趋势一致。在BP(Biological Process)中,参与最多的GO类别是细胞过程、代谢过程、单一生物过程以及刺激反应;在MF(Molecular Function)方面,数量最多的是结合、催化和运输;在CC(Cellular Component)主要集中在细胞、细胞组成和细胞器。KEGG分析中,富集在核糖体的基因最多;其次是碳代谢和氨基酸生物合成及植物激素信号转导。高低主茎伸长速率极端材料间赤霉素含量在蕾苔期高伸长速率材料显著高于低伸长速率材料,在初花期低伸长速率材料显著高于高伸长速率材料,开盘期没有显著差异,说明赤霉素在蕾苔期对茎伸长有促进作用,而初花期却有抑制作用。6.候选基因的筛选根据对RIL群体进行QTL定位获得的与两性状紧密连锁的QTL置信区间,联合全基因组关联分析群体衰减距离,扫描显著SNP位点上下500Kb区域内的基因,结合转录组差异表达的基因分析确定的候选基因,再结合拟南芥同源基因功能,筛选出了可能与主茎伸长速率相关的11个候选基因和与主花序伸长速率相关的14个候选基因。这些基因的拟南芥同源基因参与植物生长发育,影响细胞发育、细胞增长,细胞周期的调节、细胞壁的形成,参与赤霉素、生长素信号传导等方面。