基于SNP连锁图谱揭示埃塞俄比亚油料作物努格(Guizotia abyssinica)产量性状的新数量性状位点

本研究通过构建首个努格高密度SNP连锁图谱（15个连锁群，13,888个SNP，覆盖基因组90.6%），在286个F2群体中鉴定出27个控制开花时间（qDTF-9-1）、种子产量（qNSPP-5-1）等6个性状的QTL，其中qDTF-9-1（CLC-b基因）和qNSPP-5-1（GPT1基因）分别解释7.6%和2.9%表型变异。通过与向日葵基因组比较揭示显著共线性，为分子育种提供关键标记。

　　

1 引言

努格（Guizotia abyssinica）作为埃塞俄比亚第二大油料作物，其基因组研究长期滞后。本研究突破性构建首张高密度SNP连锁图谱，填补了该二倍体物种（2n=30，基因组~1.7 Gb）的基因组空白。通过286个F₂群体的基因分型测序(GBS)获得13,888个高质量SNP，绘制出15个连锁群(LG)，平均标记密度2.1 cM。

2 材料与方法

2.1 植物材料

选用埃塞俄比亚生物多样性研究所(EBI)的96份种质，筛选表型差异显著的亲本（Parent-1高油酸晚花，Parent-2低油酸早花）构建F₂群体。

2.7 基因分型技术

采用GBS技术，经PstI/ApekI酶切建库，Illumina平台测序获得288M读长。通过Bowtie2比对和Freebayes变异检测，筛选出13,888个MAF>5%的SNP用于作图。

2.9 QTL分析

采用包容性复合区间定位(ICIM)方法，LOD阈值3.0，检测到27个QTL。其中LG9的qDTF-9-1（CLC-b基因）与开花时间相关，LG5的qNSPP-5-1（GPT1基因）调控种子产量。

3 结果

3.1 表型变异

F₂群体中开花时间49-115天，油含量13.88-55.62%，千粒重4.5g。相关性分析显示油含量与油酸含量显著正相关(r=0.58)。

3.3 比较基因组学

11个LG与向日葵染色体显示共线性，如LG4与HaChr4/17同源率达60%。冷点区域（LG6/7/14/15）未检测到QTL，可能与物种特异性重排有关。

4 讨论

4.2.1 开花时间调控

qDTF-9-1定位的CLC-b基因编码氯离子通道蛋白，可能通过离子稳态调控光周期响应，为早熟品种选育提供靶点。

4.2.3 产量构成

qNSPP-5-1对应的GPT1基因参与脂质转运，其与千粒重的负相关(r=-0.175)反映资源分配权衡。

4.2.6 油脂合成

油含量QTL与向日葵CBP39（钙结合蛋白）、MCM2（DNA复制）等同源，揭示保守代谢通路。

5 结论

该研究首次建立努格分子育种体系，鉴定出CLC-b、GPT1等关键基因。标记辅助选择可协同改良早熟性（qDTF-9-1）与高产性（qNSPP-5-1），为应对气候变化下的油料安全提供解决方案。