青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交亲和性研究

为研究青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交的亲和性,对白菜型油菜与甘蓝型油菜及配制的正反交组合的杂交结实率和亲和指数进行测定,并对杂交F_1代形态学、花粉活力和自交亲和性分析。结果表明:白菜型油菜与甘蓝型油菜杂交,以甘蓝型油菜作母本,结实率和亲和指数较高;甘蓝型油菜与白菜型油菜正反交F_1代组合均表现为自交亲和,植物学性状均偏向于母本,自交亲和性表现为甘蓝型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)白菜型油菜,自交亲和指数分别为20.37、6.30、1.59、0.51,花粉活力表现为甘蓝型油菜白菜型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)。     

甘蓝型油菜和诸葛菜属间杂种高世代材料形态学和细胞学分析(英文)

[目的]进一步揭示甘蓝型油菜和诸葛菜属间远缘杂种高世代(F8～F10)材料的遗传变异规律。[方法]以甘蓝型油菜和诸葛菜属间杂种高世代群体为材料,对甘蓝型油菜和诸葛菜远缘杂交后代表型偏白菜型油菜变异群体进行形态、细胞学方面的研究。[结果]形态学分析表明,杂种后代叶型、叶色、株型、早花性状偏向白菜型油菜,而二级分枝数、角果长度和千粒重与甘蓝型油菜Oro更为接近;细胞学研究表明,这些杂种高世代材料细胞中已不含诸葛菜染色体,多数植株都为少于38条染色体的亚倍体;与白菜型油菜杂种的减数分裂配对结果显示,这些亚倍体后代细胞中丢失的可能是来自C基因组的染色体,随着世代的增加,体细胞染色体数目都有向甘蓝型油菜2n=38升高和回归的趋势。[结论]该研究为揭示杂种后代亚倍体中丢失染色体的来源及形态学改变的原因奠定基础。     

甘蓝型油菜和诸葛菜属间杂种高世代材料形态学和细胞学分析

[目的]进一步揭示甘蓝型油菜和诸葛菜属间远缘杂种高世代(F8～F10)材料的遗传变异规律。[方法]以甘蓝型油菜和诸葛菜属间杂种高世代群体为材料,对甘蓝型油菜和诸葛菜远缘杂交后代表型偏白菜型油菜变异群体进行形态、细胞学方面的研究。[结果]形态学分析表明,杂种后代叶型、叶色、株型、早花性状偏向白菜型油菜,而二级分枝数、角果长度和千粒重与甘蓝型油菜Oro更为接近;细胞学研究表明,这些杂种高世代材料细胞中已不含诸葛菜染色体,多数植株都为少于38条染色体的亚倍体;与白菜型油菜杂种的减数分裂配对结果显示,这些亚倍体后代细胞中丢失的可能是来自C基因组的染色体,随着世代的增加,体细胞染色体数目都有向甘蓝型油菜2n=38升高和回归的趋势。[结论]该研究为揭示杂种后代亚倍体中丢失染色体的来源及形态学改变的原因奠定基础。     

芥菜型油菜A9染色体物理图谱构建和结构变异分析

以四川黄籽自交系和紫叶芥自交系多次杂交形成的F6代重组自交系(RIL)群体为材料,运用基因分析技术,构建芥菜型油菜遗传图谱。采用锚定BAC的方法,构建重叠群,最终构建了由16个重叠群共计538个BAC组成的芥菜型油菜A9染色体物理图谱,参考芥菜基因组,估计该物理图谱长度为46.26 Mb,与已发表的白菜、甘蓝型油菜和芥菜参考基因组进行比较,发现芥菜型油菜A9染色体均发生了倒位和缺失等结构变异。     

Cloning and Molecular Identification of A Fatty Acid Desaturase 2 Gene in a and C Genome of Brassica Species

The fatty acid desaturase 2 (fad2) gene was proven to be a major locus for high oleic acid (C18:1). Brassica napus is an amphidiploid species originating from a spontaneous hybridization of Brassica rapa and Brassica oleracea. B. napus contains multiple copies in genome for most of the genes, including fad2 genes. The research cloned nine fad2 genes from 3 varieties of B. rapa and 3 varieties of B. oleracea, respectively. Alignment of the nine fad2 sequences from B. rapa and B. oleracea detect-ed 6 single nucleotide polymorphic sites, which resulted in 6 amino-acid substitutions. The nucleotide substitutions at position 743 bp in the fad2-A gene and position 947 bp in the fad2-C gene were used as 3’ end of al ele-specific primers. In use of the al-lele-specific primers to amplify fad2 gene, we could identify if the fad2 gene originated from A genome or C genome. Besides, the research found that fad2 genes in C genome are more conserved in evolutionary process than those in A genome. The fad2 expression data reported in this study revealed that fad2-A from B. rapa was not only expressed in siliques same as fad2-C from B. oleracea, but also expressed in a high level in stems. Not even the less, fad2 gene from B. napus was expressed higher in roots and flowers. Al these results provided evidences that fad2, though it was expressed differently in B. rapa and B. oleracea, but it was regulated by the same approach in B. napus.     

芸薹属AC 基因组MTP1 基因的生物信息学分析

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtMTP1基因序列为参考,利用白菜(Brassica rapa)、甘蓝(Brassica oleracea)、甘蓝型油菜(Brassica napus)全基因组数据对MTP1基因进行全基因组水平鉴定,通过Blastn比对和保守结构域分析,在芸薹属AC基因组中共鉴定到8个MTP1基因,其中白菜1个、甘蓝3个、甘蓝型油菜4个(A亚基因组3个、C亚基因组1个)。生物信息学分析结果表明,在蛋白质理化性质、二级结构、跨膜结构域、磷酸化位点等方面,3个物种中的MTP1基因间各有差异,并使用甘蓝型油菜转录组数据比较分析4个BnMTP1基因在不同组织部位的表达模式。     

抗寒甘蓝型油菜的初步选育

为将白菜型油菜(Brassica rapa L.)中的抗寒性状转育到甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中,以3个甘蓝型油菜品系为母本,4个抗寒白菜型油菜品种为父本配制杂交组合,研究了各杂交组合回交亲和性以及杂种的形态表现.结果表明:①甘白种间杂交亲和性较高,亲和指数最高的组合达3.42,最低为0.50;②杂交亲和性受双亲基因型的影响,且母本基因型对杂交亲和指教的影响大于父本基因型;③利用SSR鉴定真假杂种,真杂种叶片形态特征介于双亲之间,根系形态偏向于白菜型油菜,具有粗壮的主根而须根较少.通过测配可选出杂交亲和性较高的甘白组合,从而繁殖出较多的杂交及回交分离后代用于下一步的田间抗寒性鉴定和筛选.     

芸薹属物种（B. napus,B. oleracea,B. rapa） MAPK1家族的克隆、进化和表达特征

【目的】克隆甘蓝型油菜、甘蓝和白菜MAPK1家族,分析3个物种MAPK1转录表达器官特异性。【方法】在电子克隆的基础上,利用RACE（rapid amplification of cDNA ends）技术获得3个物种MAPK1全长cDNA序列和gDNA序列。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析3个物种MAPK1家族的器官特异性表达特征。【结果】从甘蓝型油菜、甘蓝和白菜中克隆了MAPK1家族共4个成员基因BnMAPK1-1、BnMAPK1-2、BoMAPK1和BrMAPK1,它们的gDNA长度为2 512—2 525 bp,均有3个外显子和2个内含子,最长标准mRNA为1 599—1 620 bp,ORF均为1 100 bp。系统进化分析表明,甘蓝型油菜MAPK1家族来自于甘蓝和白菜MAPK1之和,其中,BnMAPK1-1对应于BoMAPK1,BnMAPK1-2则对应于BrMAPK1。qRT-PCR结果显示3个物种MAPK1在所有检测器官中均有表达,但器官特异性在种间差异显著,暗示快速进化。【结论】克隆了甘蓝型油菜、甘蓝和白菜MAPK1的全长cDNA序列和gDNA序列,支持甘蓝和白菜通过天然种间杂交形成异源四倍体物种甘蓝型油菜的假说,芸薹属MAPK1基因和蛋白在序列和结构上非常保守,但转录表达的器官特异性上进化极快,近缘种间差异显著。     

油菜脂肪酸延长酶基因fae1片段的克隆与SNP分析

 脂肪酸延长酶基因fae1是调控油菜芥酸合成的关键基因。本研究利用GenBank中的fae1基因序列AF490462为模板设计引物，通过多聚酶链式反应（PCR）从白菜、甘蓝和甘蓝型油菜（包括2个人工合成种）的12个不同品种中扩增出长1 007bp的fae1基因片段。PCR产物经与克隆载体pGEM-T vector连接和序列测定，获得12个品种的fae1基因片段的DNA 序列。对来自12个不同品种的fae1基因序列进行比较分析表明：fae1基因具有高度序列保守性，扩增长度均为1 007 bp，核苷酸序列相似度达98%以上，氨基酸序列的保守性更高。在1007 bp的区间内共发现23个SNP(single nucleotide polymorphism)位点，其中有11个单核苷酸变异导致了编码氨基酸的改变。人工甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜的fae1基因片段未发现明显差异。发现了高芥酸品种与低芥酸品种的fae1基因、以及A基因组与C基因组的fae1基因特有SNP位点。     

芥菜型油菜优良性状导入甘蓝型油菜研究

分析了芥菜型油菜独具的优良性状,提出了通过种间杂交将芥菜型油菜优良基因导入甘蓝型油菜的基本程序,并对所获得的甘蓝型油菜黄籽超高油分、细胞质雄性不育恢复系、极早熟、高油酸和矮杆抗倒等新种质进行了介绍。     

油菜芥甘种间杂交后代F2及BC1F1群体的遗传分析

根据芥菜型油菜和甘蓝型油菜染色体特异基因的序列设计引物，对芥菜型油菜‘四川黄籽’与甘蓝型油菜‘中双11’杂交后代F2和BC1F1群体进行基因型分析，研究芥甘杂种后代中染色体的遗传规律。结果表明：甘蓝型油菜来源的An03、An08、An09、An10、Cn03、Cn09等6条染色体和芥菜型油菜来源的Aj03、Aj10染色体在BC1F1群体中未见丢失，但Bj07染色体丢失频率最高，达62.83%；F2群体中，芥菜型油菜来源的Aj、Bj基因组染色体比甘蓝型油菜来源的An、Cn基因组染色体丢失多，甘蓝型油菜来源的An08、Cn03染色体和芥菜型油菜来源的Bj08染色体丢失少，分别为1.36%、1.36%和0.90%，而Bj07染色体丢失多，达56.56%；BC1F1群体套袋自交平均结实率仅0.60，最高达5.31，自由授粉平均结实率为1.95，最高达12.85；F2群体套袋自交平均结实率仅0.66，最高达17.70，自由授粉平均结实率为2.18，最高达23.05。综上，芥甘杂交后代中芥菜型油菜遗传物质比甘蓝型油菜亲本的遗传物质更容易丢失，要将芥菜型油菜优异的基因导入甘蓝型油菜创制优质种质，需在油菜芥甘杂交育种的早期世代促进其染色体重组配对。     

转基因甘蓝型油菜的小孢子培养及转基因的遗传分析

[目的]研究甘蓝型油菜转查尔酮异构酶反义基因T1代植株及其小孢子成苗的遗传表达,为甘蓝型油菜的转基因和种质资源创新研究提供参考。[方法]以甘蓝油菜转查尔酮异构酶反义基因T1代5个独立转基因植株为材料进行小孢子培养,通过GUS报告基因的组织化学染色鉴定对外源转基因在花粉植株中的遗传进行了分析。[结果]5个独立转基因植株均获得了胚状体和花粉植株;转基因在花粉培养后代和有性自交后代中遗传行为一致;在每个独立转基因植株的花粉植株中GUS阳性和阴性的分离比均为3∶1,符合孟德尔遗传规律,表明有2个转基因拷贝整合到受体2条非同源染色体上;3个独立转基因植株自交后代中GUS阳性和阴性的分离比符合15∶1,同样表明有2个转基因拷贝整合到受体2条非同源染色体上。[结论]通过转基因油菜的小孢子培养快速获得转基因纯系是可行的。     

Genetic Analysis of Yield and Its Components of B. napus Hybrids Using Resynthesized Rapeseed Lines

Resynthesized rapeseeds obtained by crossing the diploid parents Brassica rapa and Brassica oleracea have significant potential in hybrid breeding because of their higher genetic basis compared with Brassica napus cultivars. In this study, an 8 × 8 complete diallel experiment using four B. napus cultivars （BN） and four resynthesized rapeseed lines （RS） as parents was designed to study heterosis and genetic inheritance for yield components. The results showed that heterosis for yield per plant, the number of pods per plant and number of seeds per pod were high, with means 32.77, 24.49 and 15.71%, respectively. Diallel analysis showed that both additive and dominant effects were significant for yield and yield components. All traits, except for 1 000-seed weight, were significant for bl mean squares and exhibited directional dominance. Dominant genes had positive effects on yield per plant, pods per plant and 1000-seed weight, and negative effects on seeds per pod （r=-0.86, -0.62, -0.41, and 0.47, respectively）. Narrow-sense heritability for yield per plant, pods per plant, and 1 000-seed weight and seeds per pod were 66, 31, 46 and 78% for the four traits, respectively. The Fl hybrids showed considerable yields compared to B. napus cultivars when B. napus cultivars and resynthesized rapeseeds were used as parents （NR hybrids）, with many more pods per plant and lower seeds per pod compared with the rapeseed cultivars, indicating that the resynthesized rapeseed may be applicable in current hybrid breeding programs.     

云南主栽油菜品种间遗传距离与杂种优势的相关性分析

[目的]分析云南主栽甘蓝型油菜品种间遗传距离与杂种优势的相关性。[方法]利用 SSR分子标记技术对云南8个主栽甘蓝型油菜品种间的遗传距离进行分析,并探讨其与田间表现的杂种优势的相关性。[结果]杂交亲本间遗传距离与杂种优势存在一定的相关性,但并不显著。[结论]分子标记技术用于油菜杂种优势预测从而筛选亲本存在一定的困难。     

六倍体(A~nA~nC~nC~nC~oC~o)与白菜型油菜杂交可交配性及后代菌核病抗性

【目的】利用亲本种遗传资源是改良甘蓝型油菜的重要手段。以甘蓝型油菜与菌核病抗性甘蓝杂交合成的六倍体为桥梁,与大量的白菜型油菜杂交,合成杂种,探索改良甘蓝型油菜菌核病抗性的策略。【方法】采用菌核病抗病甘蓝(C01)与甘蓝型油菜(中双9号)杂交合成六倍体,通过分析六倍体的育性、菌病抗性和减数分裂行为来分析其作为桥梁材料转移菌核病抗性的可能性;将六倍体与110份白菜型油菜杂交,通过考察杂种发育和可交配性来分析六倍体与白菜型油菜杂交的可行性;通过鉴定杂种的苗期表型特征、自交结实率及离体茎秆的菌核病抗性来分析杂种在改良甘蓝型油菜遗传背景上的利用潜力。【结果】该六倍体的花粉育性为90.6%—92.7%,自交结实率为3—7粒/角果;菌核病抗性显著高于对照品种(中双9号);处于减数分裂后期I的花粉母细胞中,68.80%(86/125)的染色体分离比为28﹕28。110份春性、冬性和半冬性的白菜型油菜与六倍体杂交,授粉15 d后的胚珠发育正常,并且都能收获成熟种子,平均可交配性为(4.25±3.91)粒/角果。尽管不同基因型之间的可交配性存在显著差异,但是不同生态型的白菜型油菜与六倍体杂交的可交配性无显著差异(半冬性:(4.35±3.77)粒/角果,春性:(4.34±4.51)粒/角果,冬性:(4.01±3.43)粒/角果;P=0.44)。六倍体作为母本或者父本与白菜型油菜杂交都能结籽,而且没有显著性差异(六倍体为母本:平均结实率为4.27粒/角果;六倍体为父本:平均结实率为3.95粒/角果;P=0.69)。六倍体与白菜型油菜杂交创建的杂种,苗期形态似甘蓝型油菜,但是表型变异丰富;杂种都能自交结籽,平均自交结实率为(7.72±4.45)粒/角果;来自不同生态型的白菜型油菜与六倍体合成的杂种自交结实率无显著性差异(冬性白菜型油菜合成的杂种平均自交结实率:(8.07±3.43)粒/角果,半冬性:(7.88±4.64)粒/角果,春性:(6.41±3.00)粒/角果,P=0.95)。经过两年的离体茎秆菌核病抗性鉴定,6份杂种的菌核病发病程度两年均显著低于中双9号(P0.05)。【结论】以六倍体为桥梁能有效地将甘蓝型油菜亲本种的优良性状导入到甘蓝型油菜中。     

利用AFLP标记技术评价甘蓝型油菜的遗传多样性和亲缘关系

利用AFLP分子标记技术分析了25份甘蓝型油菜品种的遗传多样性.9对AFLP引物扩增出193条带,其中,73条呈多态性,多态性比率为38％.每对引物检测出的平均等位基因数为3.56,有效等位基因数为1.41.基因多样性、香农指数和遗传差异分别为0.25、0.62和0.39.在遗传相似系数0.66处,所有的甘蓝型油菜可分为3个类群,遗传相似系数表明,橄榄型油菜表现出丰富的遗传多样性.UPGMA聚类分析表明,品种间的亲缘关系与种质性状或来源关系不明显.     

贵州省甘蓝型油菜主推品种的SSR遗传多样性分析(英文)

[目的]从分子水平上了解贵州省甘蓝型油菜主推品种的遗传多样性。[方法]利用国家油菜区域试验DNA指纹鉴定使用的40对SSR引物对贵州省9个甘蓝型油菜主推品种进行多态性检测,并进行聚类分析。[结果]试验共扩增出条带191个,其中多态性条带143个,多态性比率为75%。经聚类分析,9个油菜品种被分为A、B 2簇,其中A簇包含7个品种,B簇为贵州省油料研究所选育的2个品种。A簇在相似系数0.643 4处又分为A1和A2 2个亚簇,A1亚簇为贵州省油菜研究所选育的3个品种,A2亚簇为贵州省油料研究所选育4个品种。[结论]同一单位选育出的品种都有更为接近的遗传背景;在该研究所用品种中,贵州省油料研究所选育的品种遗传基础相对较广,但黔油17与黔油29的遗传相似性系数达0.87,遗传基础较为相近。     

甘蓝型油菜种质资源的聚类分析

杂交育种是油菜育种的主要方法之一。为研究甘蓝型油菜种质资源的遗传多样性,以提高甘蓝型油菜种质资源的利用效率,采用近红外光谱法(NIRS)测试了208份甘蓝型油菜种质资源的12个品质性状,方差分析结果表明各性状均达到极显著差异;通过聚类分析的类平均法在聚类阈值λ=4.86处将208份资源划分为6大类,其中第1大类包含170份资源,在聚类阈值λ=3.70处第1大类比较明显的分为4个亚类;通过聚类分析的离差平方和法在聚类阈值λ=27.00处参试资源比较明显的分为7大类。综合2种聚类分析结果最终将208份资源分为13个类群。     

26份甘蓝型油菜自交系指纹图谱分析

[目的]为改良甘蓝型油菜品种与杂种优势育种提供参考。[方法]通过RAPD标记技术,分析甘蓝型油菜自交系相互间亲缘关系远近,并在此基础上构建材料的DNA指纹图谱。[结果]华东地区与西南地区的甘蓝型油菜自交系具有明显的遗传差异,分属在6个类别中,其中西南地区的材料在6大类中都有归属,个别自交系材料单独归属在一个大类,与同地区的其他材料的遗传距离较大。[结论]自交后代选系中可能包含亲本的某些优良基因,有助于引入特异种质资源和丰富的变异类型。     

甘蓝型油菜氮高效的生理与分子遗传基础研究进展

氮是植物生长发育所必需的大量营养元素。油菜对氮肥的需求量较大,氮肥利用率低。不同油菜品种的氮效率存在较大的基因型差异。与氮低效基因型油菜相比,氮高效基因型油菜在氮的吸收、转运、代谢、光合作用以及再利用等方面表现出显著的优势。同时,参与上述过程的基因包括硝酸根转运基因(NRT)、铵离子转运基因(AMT)、编码植物氮代谢相关酶类的基因以及其他基因等的表达水平也受到氮水平的显著影响,并在氮高、低效基因型间表现出显著的差异。本文主要从甘蓝型油菜氮效率的基因型差异、氮高效的生理与分子遗传基础等方面简要介绍了近年来关于甘蓝型油菜氮效率方面的研究进展。