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黄籽油菜品种与黑籽油菜品种比,具有种皮薄、含油量高、蛋白含量高和纤维素低等优点,长期以来国内外育种家将黄籽油菜选育作为油菜育种的主要研究方向之一。我国的栽培油菜主要有白菜型（Brassica rapa）、芥菜型（B. juncea）和甘蓝型（B. napus）三大类型。芥菜型油菜（Brassica juncea Czern&Coss,2n=36, AABB）是通过二倍体的白菜（B. rapa,2n=20, AA）和黑芥（B. nigra,2n=16, BB）种间杂交而来。芥菜型油菜同白菜型油菜一样,有丰富的黄籽资源,且黄籽性状由2个基因位点控制。在先前的研究中,我们已将芥菜型油菜A09染色体黄籽基因BjuA.YSC基因定位在0.9cM范围内。本研究进一步利用BC8F2代分离群体精细定位了BjuA.YSC基因,利用其紧密连锁标记筛选BAC文库和BAC测序确定了候选基因,并采用转录组技术解析黄籽及其近等基因系的种皮基因表达差异,主要取得了如下研究结果：1.利用已公布的白菜基因组序列、韩国白菜BAC序列开发标记和芸薹属植物A09连锁群已定位标记共316个标记进行筛选,发现其中31个标记与A09染色体控制种皮颜色的基因连锁。利用其中19个连锁标记分析1042株BC8F2植株,构建了4.77cM长的黄籽基因区域遗传图谱,将目的基因BjuA.YSC定位在标记Nal0A08与BnGMS351之间0.30cM内,并找到共分离标记S88-Ⅳ-2、H032N11-2和S121-Ⅰ-2。2.进一步利用白菜基因组序列和测序的芥菜型油菜BAC（末端）序列开发了46对引物,分析发现12个连锁标记,利用更大的BC8F2群体（5434株）进行精细定位,结果表明芥菜型油菜BAC（末端）序列标记68N6和132001R也与BjuA.YSC共分离,侧翼标记S134-16和S102-5相距都为0.04cM。3.利用BjuA.YSC的侧翼标记采用四维PCR法筛选芥菜型油菜作图群体亲本紫叶芥BAC文库,构建了BjuA.YSC基因区域约1Mb长的BAC重叠群。测序的BAC序列与拟南芥基因组序列进行BLAST分析,发现该区段编码66个基因,其中Gene24为拟南芥基因At4g09820（TRANSPARENT TESTA8, TT8）的同源基因,该基因是在类黄酮生物合成途径中起调控作用的转录因子基因,因此推测该基因为候选基因。根据BjuA.YSC基因区域序列的特征以及遗传距离和物理距离比的分析,推测该区域可能为近着丝粒区域。4.从上述作图群体的黑籽亲本紫叶芥和黄籽亲本四川黄籽中克隆TT8基因,发现各有2个拷贝,分别命名为BjuA.TT8和BjuB.TT8。 BjuA.TT8位于A09染色体,BjuB.TT8推测可能位于B组染色体。BjuA.TT8核苷酸序列在黄、黑籽亲本间不仅有SNP位点多态性,而且在黄籽亲本中有一段长为1275bp的序列插入,而BjuB.TT8的基因组序列在黄、黑籽亲本间没有差异。RT-PCR产物限制酶切分析表明四川黄籽BjuA.TT8中由于1275bp插入第7个外显子导致了该基因翻译提前终止。5.利用芯片技术和RNA-seq技术分析了芥菜型油菜黄籽亲本四川黄籽及其褐籽近等基因系NILA授粉后15天种皮中基因的表达,分别获得25和1304个差异表达基因,其中包括类黄酮合成途径基因。qRT-PCR分析进一步证实CHS、DFR、 LDOX, ANR等类黄酮合成基因在黄籽种皮中不表达或表达显著下调,说明这些基因与种皮颜色的形成密切相关。综上所述,在芥菜型油菜黄籽材料四川黄籽中由于BjuA.TT8基因第7外显子插入突变导致翻译提前终止,其编码的bHLH转录因子蛋白功能缺失,不能正常参与MBW转录因子复合体的形成,可能导致原花色素合成途径基因不能正常表达,种皮中不能合成原花色素,种皮透明,种子呈现胚的黄颜色,产生黄籽。