胡麻株高QTL定位与候选基因功能分析

胡麻(Linum usitatissimum L.)是我国主要油料作物之一,具有较强的耐旱、耐寒、耐贫瘠特性,株高不仅影响胡麻产量,同时与植株倒伏性相关,对胡麻籽品质也有一定影响.以加拿大油用亚麻品种Macbeth和中国纤用亚麻品种黑亚14号为亲本构建的包含155个株系的重组自交系群体为试验材料,统计了该群体在甘肃兰州和景泰、云南元谋及河北廊坊四点的株高性状,挑选在四个环境株高表现一致的高、低单株构建混合池进行QTL-seq.将分析结果和QTL定位结果进行比较分析后确认了QTL候选区段,锁定了一个胡麻株高候选基因LuCWINV1-1,其属于酸性转化酶中的细胞壁转化酶,包含保守的结构域NDPNG、RDP和MWECP.亲本中LuCWINV1-1基因组序列发生突变,导致Macbeth中第21位谷氨酸和第523位异亮氨酸在黑亚14中分别为甘氨酸和丙氨酸.通过转化拟南芥发现,两个亲本的等位基因对株高起着不同的效应作用,LuCWINV1-1Mac转基因株系的株高变低,LuCWINV1-1Hei转基因株系变高,表明该基因在胡麻中控制株高.上述结果为解析胡麻株高机制奠定了基础,同时,也探索出在小基因组作物中利用QTL-seq快速能有效克隆QTL候选基因,为后续鉴定克隆控制胡麻重要农艺性状的基因提供技术支撑.