甲基茉莉酸、苯丙噻重氮、草酸 诱导油菜对菌核病的抗性

采用温室盆栽方法研究甲基茉莉酸(MeJA) 、苯丙噻重氮(BTH)和草酸(OA)诱导油菜对菌核病产生的 局部和系统抗性。结果表明, 0. 01～1. 0mmol/L BTH, 0. 1～1. 0mmol/L MeJA和0. 5～15mmol/L OA均能有效诱导 局部和系统抗性,系统抗性比局部抗性产生晚。Trypan blue染色结果表明,在MeJA,BTH和低浓度OA诱导过的油 菜叶片中,菌丝生长受到抑制,表现为菌丝变粗、弯曲。较低浓度(如0. 01mmol/L MeJA, 0. 5mmol/L OA)下虽然易 诱导局部抗性,而系统抗性较弱, 0. 01mmol/L MeJA几乎不诱导系统抗性。高浓度(如20mmol/L以上)OA有致病 作用。     

甘蓝型油菜核不育材料Shaan-GMS不育基因的RAPD标记

以825条10碱基随机引物对甘蓝型油菜Shaan-GMS转育的杂合近等基因系220AB的可育群体和不育群体进行PCR扩增，其中632条引物共扩增出2043条带，引物BAll02在220AB的可育群体及不育群体间扩增出2条多态性条带，BAll02．500只在220AB的不育群体中出现，BAll02．1000在220AB的不育群体中缺失。进一步对单株PCR分析表明，15株不育株都扩增出了BAll02．500条带，未扩增出BAll02．1000条带，而15株可育株的扩增结果相反，说明BAll02．500是与Shaan-GMS的显性核不育基因Ms相连锁的阳性带。在恢保关系相同的双显性核不育材料6CA的F1可育和不育群体中，BAll02未获得多态性。     

产碱假单胞菌在油菜根圈定殖的动态和分布研究

采用LacZ基因标记技术和常规方法跟踪产碱假单胞菌A9(LacZ)在缩影系统油菜根圈的定殖情况。A9(LacZ)在油菜不同根段部位的定殖密度,表现从上到下逐渐递减的现象,随着接种后时间的延长而逐渐下降。在根段8cm以外的根区几乎检测不到接种菌。在油菜播种后3d,定殖密度可达最高水平(7.6×105个/g),然后急速下降,30d后保持相对稳定的较低水平(1.1×102个/g)。     

基于高深度重测序的春性、半冬性和冬性甘蓝型油菜基因组遗传变异分析

为研究不同生态适应型甘蓝型油菜之间的遗传变异,采用高通量测序手段对春性、冬性和半冬性甘蓝型油菜代表性品种（奥罗、Darmor-Bzh和中双11号）进行了高深度重测序。通过遗传变异比较分析,在春性和冬性、春性和半冬性、冬性和半冬性之间检测到丰富的遗传变异,包括SNP、Indel、结构变异和拷贝数变异等。三个不同生态型甘蓝型油菜之间存在遗传变异分布的基因数目分别为43 983、44 592和44 991个。对这些基因进行GO富集分析,发现它们主要富集在基础代谢、生长发育调控和环境适应性等相关的GO类别中。针对不同生态型之间的差异特点,重点关注开花时间的调控网络,发现与植物春化途径、赤霉素途径、衰老途径等相关的重要基因FCL、VRN、GA、SPL3等同源拷贝中均存在遗传变异,推测这些基因功能可能与甘蓝型油菜不同生态适应性的形成相关。本研究在不同生态适应型品种内检测到的大量的遗传变异以及这些变异在基因中的分布为解释甘蓝型油菜不同生态适应型的形成提供了遗传基础,为后续的分子育种以及改良生态适应性提供理论指导。     

甘蓝型油菜半胱氨酸蛋白酶基因BnCP51及其启动子的克隆与表达

为通过转基因技术建立新型授粉控制体系,克隆与雄性不育相关的基因及启动子,根据甘蓝型油菜全基因组信息设计特异引物,获得半胱氨酸蛋白酶家族基因Bn CP51的完整开放阅读框和上游启动子序列。Bn CP51基因全长1 032bp,在Gen Bank登录号KC898325,启动子长1 951bp。生物信息学分析表明,Bn CP51具有木瓜蛋白酶基因家族典型的保守结构域ERFNIN和GCNGG功能域。实时荧光定量PCR结果表明Bn CP51在花蕾中高量表达。在线启动子序列元件预测分析发现Bn CP51启动子序列中有多个花药特异表达元件。构建重组载体p Bn CP51::GUS,转化拟南芥,GUS染色结果表明在Bn CP51启动子的驱动下,报告基因GUS仅在中期花蕾和花药中特异表达,在其他组织中不表达。     

甘蓝型油菜双显性细胞核雄性不育系Shaan-GMS雄配子发育观察

采用常规压片与冰冻切片两种方法,观察甘蓝型油菜不育系Shaan-GMS的不育株与可育株小孢子母细胞减数分裂和小孢子发育过程,以阐明小孢子败育时期和细胞学特征。植株表型上,花期可育株与不育株花器官差异较大:不育株花丝较短,花药小且干瘪,微粉或无粉,淡黄色;细胞学观察结果显示不育株的花粉母细胞能够进行正常的减数分裂,形成四分体,但在单核期开始发生异常。主要表现为小孢子从四分体中释放后无法形成正常的小孢子外壁,随后小孢子外壁、内容物和绒毡层均提早降解,只剩下空壳与残渣,药室也随之萎缩变形,最终导致花粉败育。上述结果说明Shaan-GMS为单核败育类型,可能是一个细胞核雄性不育新材料。     

白芥和甘蓝型油菜属间杂种后代菌核病抗性鉴定

通过对24个白芥和甘蓝型油菜属间杂种回交后代株系叶片菌核病菌丝接种鉴定,发现有11个株系与抗病品种“中双9号”抗性差异不显著,有4个株系抗性极显著并强于“中双9号”。茎杆接种也验证了这个结果。本试验结果表明,白芥和甘蓝型油菜属间杂种后代部分株系抗菌核病能力得到明显提高,对创造抗菌核病油菜新种质具有重要意义。     

白菜型油菜PABP5基因启动子的克隆及表达特性分析

本研究中利用基因组步移法从白菜型油菜中克隆到Poly(A)结合蛋白基因PABP5起始密码子上游长588 bp的一段序列,经软件分析预测表明,该序列具有典型的启动子结构,并且具有多个与花药特异性表达相关的顺式作用元件,如TATA box,CAAT box,AGAAA motif,AGGTCA motif,AAACCCTAA motif,GTGA motif等.为了研究该片段的表达特性,本文将克隆到的序列置换pPBI121中的CaMV35S启动子,驱动其下游的GUS基因,构建了植物表达载体,转化拟南芥,获得了转基因植株.组织化学染色表明,在PABP5启动子Ppabp5的驱动下,报告基因GUS在拟南芥的根尖、第一片真叶叶原基以及花药中特异表达.本研究为PABP5基因的进一步功能研究奠定了基础.     

油菜BnROP1同源基因沉默导致拟南芥雄性不育

基于油菜杂合双显性雄性核不育系和拟南芥全基因组芯片的表达谱分析结果,选择了一个油菜差异表达基因,其对应的拟南芥同源基因为AT3G51300（ATROP1）,采用荧光定量PCR方法,对油菜中该基因（BnROP1）在根、茎、叶、花、雌蕊、雄蕊、角果中的表达模式进行了分析,在此基础上构建了ATROP1基因的microRNA干扰载体,通过农杆菌介导的拟南芥转化,获得12株转基因苗。T1代转基因苗的表型观察发现,转基因植株大多出现角果数量减少或不结实、无花粉、花药萎缩以及小孢子数量大大减少的表型。对转基因T2代多个株系的荧光定量PCR分析说明,目标基因的干扰是有效的,靶基因的表达水平都显著下调。说明转基因植株的雄性不育表型和ROP1基因的表达沉默有关,ROP1基因不仅控制了花粉管的极性和伸长,还和小孢子的正常发育密切相关。