大白菜CBL4基因的比较分析

分析了大白菜基因组中3个与拟南芥CBL4直系同源的基因,并进行了比较分析。结果表明,大白菜3个CBL4基因在序列和结构上非常保守,但在顺式调控元件上有所不同,暗示其在功能上存在分化。     

高粱CBL家族基因的鉴定和初步分析

植物CBL家族基因在逆境响应过程中具有重要功能。本文利用生物信息学的方法,从高粱的基因组中鉴定出8个CBL基因,并对这些基因的染色体分布、序列特征、遗传进化和蛋白基序进行了系统分析。结果表明,高粱的CBL基因分为3个不同的进化类群,它们在基因组中的分布是不均匀的。高粱CBL基因预测编码的蛋白大多含有3个EF一手型结构,而且它们被预测定位在不同的细胞组分中。这些结果说明高粱CBL存在结构上的分化,可能它们的功能有所不同,这为进一步研究高粱CBL基因的功能以及利用它们进行高粱的分子育种改良奠定了基础。     

大白菜CBL家族基因的鉴定和遗传进化分析

利用拟南芥中的CBLs基因序列在GenBank中搜索比对大白菜的基因组序列和EST序列,鉴定出13个大白菜的CBL基因,分别命名为BrCBL1至BrCBL13,并对这些基因预测编码的蛋白序列进行特征分析和遗传进化比较分析,为进一步研究它们在大白菜逆境响应过程中的功能和利用它们进行大白菜抗逆分子育种奠定了基础。     

大白菜、甘蓝和黑芥CBL1基因的比较分析

CBL1基因在植物非生物逆境应答及发育过程中具有重要功能。本试验在解析大白菜、甘蓝和黑芥CBL1的基础上,对它们进行了系统地比较分析,为进一步研究CBL1基因在芸薹属植物中的分子进化和功能奠定基础。     

大白菜核不育复等位基因的鉴定与分布

为摸清大白菜核不育复等位基因在3种生态型大白菜品系中的分布特性,利用基因型为MsMs的大白菜纯合显性雄性不育株为母本,与68个正常可育的直筒、卵圆和平头型大白菜可育品系杂交,统计后代育性分离比例,鉴定各品系基因型,计算不同生态型可育品系在核不育位点上的基因频率和基因型频率。结果表明,直筒型大白菜可育品系以纯合隐性基因型msms为主,占71.43%。可育基因ms频率为76.79%,恢复基因Msf频率为23.21%;卵圆型大白菜可育品系3种基因型MsfMsf,Msfms和msms分别占42.42%,39.40%和18.18%。Msf基因频率为62.12%,ms基因频率为37.88%;平头型大白菜可育品系以纯合隐性基因型msms为主,占57.14%。Msf基因频率为33.33%,ms基因频率为66.67%。直筒型和平头型大白菜可育品系的核不育复等位基因位点上以ms基因为主,而卵圆型大白菜可育品系的核不育复等位基因位点上以Msf基因为主。     

大白菜雄性核不育复等位基因的鉴定

为了摸清大白菜核不育复等位基因在3种生态型大白菜品系中的分布特性.利用基因型为MsMs的大白菜纯合显性雄性不育株为母本.与68个正常可育的直筒、卵圆和平头型大白菜可育品系杂交.统计后代育性分离比例,鉴定各品系基因型,计算不同生态型可育品系在核不育位点上的基因频率和基因型频率.结果表明:直筒型大白菜可育品系以纯合隐性基因型msms为主,占71.43%:可育基因ms频率为76.79%,恢复基Ms频率为23.21%.卵圆型大白菜可育品系3种基因型Ms/MsfMsfms和msms分别占42.42%.39.40%和18.18%;Msf基冈频率为62.12%,ms基因频率为37.88%.平头型大白菜可育品系以纯合隐性基因型msms为主,占57.14%:Msf基因频率为33.33%,ms基因频率为66.67%.直简型和平头型大白菜可育品系的核不育复等位基因位点上以ms基因为主.而卵圆型大白菜可育品系的核不育复等位基因位点上以Msf基因为主.     

大白菜功能基因编码区SSRs的分布规律研究

利用数据库中大白菜的部分基因组序列及其注释结果,对大白菜功能基因编码区分布的SSRs类型进行了分析。结果表明,编码区的SSRs以3核苷酸重复的最多,其次为6核苷酸重复的;各种基序的SSRs类型在基因编码区分布的数量有很大差异;另外编码氨基酸的三核苷酸SSRs在11944个基因编码区前100bp、中部及后100bp的分布也有较大差异。说明大白菜基因编码区的SSRs具有相位和极性,其原因在于编码氨基酸的需要。正是这种相位和极性引起大白菜基因编码区SSRs分布的不均一性。     

大白菜核基因互作雄性不育性的研究

通过大白菜雄性不育两用系间不育株与可育株杂交,育成了4个稳定遗传的大白菜雄性不育系。该不育系雄蕊深度退化,小孢子发育停滞于单核早期,雌蕊具有正常的结籽能力。遗传分析表明,该不育性是由细胞核内两对主效基因及一些微效基因共同控制的。提出了大白菜细胞核主效基因显性抑制及微效基因修饰核基因互作雄性不育性遗传模式和应用模式。     

双价抗寒基因CBF3/COR15A转化大白菜的初步研究

为探索拟南芥的冷诱导转录因子CBF3和抗寒基因COR15A在"黔白"系列大白菜的转化体系,以"黔白"系列大白菜3个优良自交系作为研究对象,分别用大白菜4d苗龄的带柄子叶、半子叶、下胚轴作为外植体,利用农杆菌介导的方法将同时含有CBF3和COR15A双价抗寒基因的表达载体转入大白菜,就影响大白菜再生和遗传转化的因素进行研究。通过抗生素筛选得到大白菜T0代转基因抗性植株36株,经PCR检测后获得转基因阳性植株6株。经抗寒性初步鉴定,转基因大白菜植株抗寒性超过对照。     

大白菜两个APX1基因的鉴定

利用比较基因组学的方法,从大白菜基因组中鉴定出两个与拟南芥的耐热关键基因APX1同源的基因,并对这两个基因的结构、遗传进化、顺式元件进行了分析,为下一步研究这两个基因的功能和利用这两个基因进行大白菜耐热分子育种奠定了基础。     

白菜谷胱甘肽过氧化物酶基因GPX的鉴定与分析

为研究白菜谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPX）基因的生物学特征,从白菜全基因组数据库中筛选了10个GPX基因。基于公开的白菜转录组测序数据,分析了GPX基因在胚胎发育和器官中的表达情况,并且通过生物信息学手段对这10个GPX基因进行基因定位、启动子分析、基因结构、系统树构建和基因表达等研究。结果表明,BrGPX5基因的编码区中有6个内含子,其余基因均只有5个内含子,说明BrGPX5基因在进化过程中获得了一个内含子,导致氨基酸分子量增加;另外,每个GPX基因的启动子区都有2个及以上的E\|box元件。     

大白菜GH3基因家族全基因组鉴定及表达分析

生长素酰胺合成酶（GH3）基因家族是生长素早期应答基因家族之一，在植物生长素信号转导过程中发挥重要作用。基于大白菜全基因组数据对大白菜GH3家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析，结果表明，在大白菜基因组中共鉴定到45个包含GH3结构域的BrGH3家族成员；BrGH3家族成员编码氨基酸数在286～826之间，分子量介于32.06～90.77 KD之间；系统进化分析将BrGH3家族分为4类；基因结构分析发现该家族成员外显子数为2～10个；蛋白保守基序（motif）分析表明，除了BrGH3.2和BrGH3.18外，BrGH3家族成员都含有10个Motif;41个BrGH3成员在10条染色体上均有分布，4个基因未定位到染色体上；共线性分析发现29个基因参与片段复制事件，存在5个串联重复；启动子顺式作用元件分析表明，BrGH3成员含有大量光、激素、逆境和生长发育等响应元件。基于大白菜结球野生型和不结球平塌突变体结球前期叶片不同部位转录组数据，分析BrGH3差异表达，结果表明，其中BrGH3.28和BrGH3.41基因在大白菜突变体叶片不同部位的FPKM值均高于野生型，为野生型的1.22～4.83倍，且BrGH3基因家族在LF亚基因组中优势表达，初步推测BrGH3基因家族成员参与调控大白菜叶球发育。本研究为进一步研究BrGH3基因家族的功能和大白菜叶球发育机理提供参考。     

大白菜GIF蛋白家族的生物信息学分析

GIF(GRF-interacting factor)家族是一类含有SNH和QG结构域的蛋白质,可与GRF(Growth reg-ulating factor)转录因子蛋白相结合形成功能复合体,通过促进和维持细胞的分裂能力参与调控植物叶器官的发育。本研究系统鉴定了5个大白菜的GIF基因,并对这些基因编码的蛋白质序列进行了保守性和系统进化分析,最后对BrGIF1基因的表达进行了分析。结果表明,所有的大白菜和拟南芥GIF蛋白家族成员都具有高度保守的SNH和QG结构域。在进化上,GIF蛋白家族可分为两个不同的亚家族,并且这种特征在大白菜和拟南芥分离之前就已经形成。在表达模式上,BrGIF1基因在具有较大叶球的白菜自交系以及具有较强细胞分裂能力的组织中的转录表达水平较高。另外,BrGIF1基因的表达受到NAA的诱导和ABA的抑制。这些结果表明大白菜GIF蛋白可能具有和拟南芥GIF蛋白相似的生物学功能,在调控植物器官发育中具有重要作用。     

抗根肿病桔红心大白菜甲型“两用系”转育研究

根据大白菜"核不育复等位基因遗传假说"、抗根肿病基因和球心色的遗传规律,提出抗根肿病桔红心大白菜甲型"两用系"转育模式。依照转育模式采用杂交、回交、自交、系内交和测交等方法,对不同转育世代依次进行球心色筛选、抗性鉴定、经济性状筛选和育性调查,经过4代转育得到抗根肿病桔红心大白菜甲型"两用系"。     

白菜转录因子BcBHLHogu的克隆及其特征分析

 【目的】探明白菜‘矮脚黄’OguCMS核质互作的机制。【方法】采用cDNA-AFLP技术分析白菜‘矮脚黄’OguCMS及其保持系花蕾基因的表达差异，获得一个在保持系早期花蕾不表达但在OguCMS早、中、晚花蕾中稳定表达的差异片段。利用RACE技术获得其cDNA全长，命名为BcBHLHogu（GenBank 登录号：EF127860）。【结果】该基因编码122个氨基酸，具有basic helix-loop- helix（bHLH）结构域；进化分析表明，BcBHLHogu与拟南芥AtBHLH060同源性最高，是冗余基因AtBHLHs060/048的直系同源基因，其功能与BEEs1/2/3（3个油菜素内酯信号的早期应答冗余基因）相似。【结论】BcBHLHogu是白菜bHLH转录因子家族的一个新成员，涉及到花器官发育信号事件，其功能与油菜素内酯应答有关。     

向大白菜A1,A2同步转育抗根肿病基因和显性核不育基因的研究

根据大白菜复等位基因遗传假说及抗根肿病基因由一个显性核基因控制的结论,以现有的抗根肿病雄性不育系作为不育源,以大白菜自交系A1,A2为轮回亲本,经过抗病筛选、连续回交、测交、自交等转育方法,将抗根肿病基因和核不育基因同时向A1,A2中转育,分别得到抗根肿病的新甲型两用系、临时保持系。