收获前穗发芽对小麦的品质和产量产生不利影响。籽粒颜色与小麦穗发芽抗性密切相关。然而,两者的遗传关系尚不清楚。本研究采用90K芯片对168个籽粒颜色和穗发芽抗性差异显著的小麦品种进行基因分型。基于混合线性模型的全基因组关联分析显示,67个SNP标记(分布于29个位点)与籽粒颜色显著关联,其中包括17个潜在的新位点,解释1.1-17.0%的表型变异。另外,100个SNP标记(分布于54个位点)与穗发芽抗性显著关联,其中包括31个潜在的新位点,解释1.1-14.7%的表型变异。随后,对籽粒颜色和穗发芽抗性的共定位位点Qgc.ahau-2B.3/Qphs.ahau-2B.4(2B)和穗发芽抗性位点Qphs.ahau-5B.4(5B)分别开发CAPS标记2B-448和5B-301。利用171份中国微核心种质进一步验证了上述2个CAPS标记与籽粒颜色和穗发芽抗性的相关性。此外,基于小麦公共表达数据库、转录组测序数据以及基因等位变异分析结果,将编码谷氧还蛋白glutaredoxin的TraesCS5B02G545100基因确定为Qphs.ahau-5B.4位点的潜在候选基因。进一步基于TraesCS5B02G545100基因CDS区域的SNP (T/C)变异,本文开发了一个CAPS标记CAPS-356。利用京411/红芒春21重组自交系(RILs)的高密度遗传连锁图谱检测到CAPS-356标记与一个新的穗发芽抗性QTL共定位,进一步支持了TraesCS5B02G545100是Qphs.ahau-5B.4位点的潜在候选基因的假设。本文结果为Qphs.ahau-5B.4的图位克隆和白皮抗穗发芽品种的培育提供了有价值的参考信息。
油菜(甘蓝型,Brassica napus L)是世界上最重要的油料作物。油菜在种子成熟后期快速地积累油脂。然而,在种子成熟后期,人们对油菜种子的油脂积累和种皮颜色变化机制却知之甚少。本研究中,我们分析了油菜种子发育后期即开花后25天至70天,种皮、糊粉层和子叶的超微结构特征。研究结果表明,子叶中的叶绿体退化成非光合作用的质体从而导致子叶由绿色转变为黄色。糊粉层中的叶绿体退化成没有包膜的质体残余物,而子叶细胞中的叶绿体则退化成具有完整内膜和外膜的前质体。从开花后40天到70天,在糊粉层和子叶细胞中,叶绿体退化成没有类囊体的质体,油体与质体或蛋白体直接接触互作,细胞内的内质网较少;同时,油菜种子中的叶绿素含量降低并伴随着油脂含量升高。这些结果说明,在油菜种子发育后期,油脂的快速合成不依赖叶绿体光合作用产生的NADPH(主要的还原力),可能是利用氧化磷酸戊糖途径等其他来源的还原力。质体、细胞质或油体中的甘油三酯合成相关的酶可能参与了子叶和糊粉层细胞中甘油三酯的合成。