甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系9012A与6AB和S45AB遗传对比

研究结果表明：（１）甘蓝型油菜核不育系９０１２Ａ与显性上位互作核不育６ＡＢ在恢复关系上明显不同,是不同于显性上位互作核不育的一种新的互作核不育类型。其育性受２对隐性重叠不育基因与一对隐性上位抑制基因互作控制。（２）控制９０１２Ａ和Ｓ４５Ａ的不育基因是非等位的,在甘蓝型油菜中存在至少２套隐性重叠不育基因。进一步的研究显示隐性上位基因与隐性重叠不育基因之间的互作可能是非专一性的。这对现有双隐性核不育杂种优势利用具有重要的意义。     

复果油菜新种质的创建和研究

通过甘蓝型油菜×白菜型油菜种间杂交和６个世代的鉴定选择，培育了甘蓝型复果油菜９０－１２和白菜型复果油菜９２－１６。对５００株以上群体抽样调查结果表明：它们的复果株率达１００％，单株复果率达４０％以上。尽管复果油菜的角果长度、每果粒数和千粒重随着果柄上结角数目增加而减少，但由于复果油菜的单株角果数比普通油菜多３３．２０％～５６．５５％，从而使复果油菜的单株产量较普通油菜增加２９．３８％～３５．２６％。甘蓝型油菜复果性状由３对隐性核基因控制，但在甘白种间杂种１代表现母性遗传特性     

甘蓝型油菜(Brassica napus)无花瓣突变体“ Ap-Tengbe ”花瓣性状的遗传规律

本项研究旨在探明甘蓝型油菜突变体Ａｐ－Ｔｅｎｇｂｅ无花瓣性状的遗传规律,‘Ａｐ－Ｔｅｎｇｂｅ’和德国栽培品种‘Ｆａｌｃｏｎ’之间通过正反交产生两个方向的Ｆ１,ＢＣ１－１（Ｆ１和‘Ａｐ－Ｔｅｎｇｅｂｅ’之间）,ＢＣ１－２（Ｆ１和‘Ｆａｌｃｏｎ’之间）以及Ｆ２各遗传群体,根据田间各遗传群体ＰＤｇｒ（花瓣度）的观察和统计,作者提出‘Ａｐ－Ｔｅｎｇｅ’突变体无花瓣性状的遗传由细胞质和两对核隐性基因共同控制     

油菜远缘杂交的遗传育种研究Ⅵ.芥菜型油菜几个基因的染色体组定位研究

芥菜型油菜×甘蓝型油菜种间杂种后代遗传研究表明，芥菜型油菜Ａ和Ｂ染色体组各有１对控制芥酸含量的等位基因，黄籽基因可能位于Ｂ组染色体，叶色受位于Ａ染色体组的１对具有剂量效应的基因控制．     

甘蓝型油菜细胞核雄性不育材料9012A的发现与初步研究

作者在甘蓝型油菜中发现了一类新的细胞核雄性不育材料9012A,其不育性状受两对隐性重叠不育基因和一对隐性上位可育基因互作控制,上位可育基因呈纯合隐性状态时,对隐性不育基因起上位抑制作用。根据其遗传原理,可选育到两类育性分离比稳定在1:1的核不育两用系,实现二系法制种,同时,还可选育到上位临时保持系,实行核不育三系制种。在甘蓝型油菜中至少存在两套不同的隐性重叠不育基因,彼此独立控制不育性。本文还讨论了存在于9012A 中的纯合隐性上位可育基因的广义性。9012A 恢复源广,品质性状,农艺性状优良,可望成为优质杂交油菜选育的重要基础材料。     

甘蓝型油菜核不育材料育性基因的RAPD标记

通过ＢＳＡ法，对甘蓝型油菜核不育材料Ｓ４５Ａ的育性基因进行分子标记，在９８０个随机引物中，找到了与可育基因连锁的２个ＲＡＰＤ标记ＵＢＣ１５８－６００，ＵＢＣ１８７－６００，其遗传图距分别为９．５６４ｃＭ、１７．７００ｃＭ。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与隐性细胞核雄性不育的遗传比较

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与隐性细胞核雄性不育受２套完全不同的基因系统控制。所被研究的波里马细胞质雄性不育的保持系和恢复系均带有隐性细胞核雄性不育的２对主效恢复基因Ｍｓ１和Ｍｓ２。２个隐性细胞核雄性不育系均是波里马细胞质雄性不育的保持系，不带有主效恢复基因Ｒｆｃ，但带有一定数目的温度敏感基因Ｔｓ。Ｍｓ１或Ｍｓ２与Ｒｆｃ是独立遗传的     

甘蓝型油菜雄性不育新材料RM3231A的遗传研究

以不育系RM3231A与Polima CMS和陕2A CMS的保持系、恢复系和核不育两型系以及116份国内外不同来源的甘蓝型油菜品种（系）的杂交遗传试验结果表明,RM5637A不育系是不同于Polima CMS和陕2A CMS及核不育两型系遗传背景的另一类细胞质雄性不育系。不育性除受胞质不育基因控制外,还受3对独立遗传并具有相同作用的重叠隐性基因控制,恢复源十分广泛,现有甘蓝型油菜中约有73．3％的品种（系)均为其恢复系,有1－3对显性纯合恢复基因共6类19种不同基因型,其中3对显性纯合基因型的约占6．4％,2对显性纯合基因型的约占14．3％,1对显性纯合基因型的约占65．1％。     

黄苗甘蓝型油菜金黄一号性状特点及其在优势育种中的应用

用特异种质黄苗寒青小白菜与甘蓝型油菜杂交，得到黄苗甘蓝型油菜新品系金黄一号。经测定，黄苗性状是由一对隐性基因控制的质量性状，能稳定地遗传表达。通过在甘蓝型油菜优势育种中应用黄苗遗传标记性状，可在苗期准确地鉴定杂种纯度和剔除伪杂种株，使杂种优势得到充分发挥。     

甘蓝型油菜显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育三系的创建

甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育和波里马细胞质雄性不育有着完全不同的恢保关系；分别以纯合型显性核不育系和显性核不育系杂种为显性核不育基因的供体，采用有性杂交方法将甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因导入到波里马细胞质雄性不育系ＬｔｆＡ中；用测交和连续回交方法，选育出甘蓝型油菜显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育系ＤＧＣＭＳ－Ｙｉ－３Ａ和ＤＧＣＭＳ－１５３Ａ及其保持系Ｙｉ－３Ｂ和１５３Ｂ；并从波里马的恢复系中筛选出２个显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育恢复系９２－５９１６和９２－５９４２。     

油菜籽三种氨基酸含量的胚、细胞质和母体遗传效应分析

利用8个油菜品种进行完全双列杂交,采用包括胚、细胞质和母体植株遗传效应的二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,分析油菜(Brasstca napus L.)饼粕谷氨酸、甘氨酸和精氨酸含量的遗传效应、遗传率和遗传相关.结果表明,除了未发现精氨酸的细胞质效应外,油菜籽饼粕中谷氨酸、甘氨酸和精氨酸性状的表达均受到胚、细胞质和母体植株遗传效应的控制.谷氨酸和甘氨酸性状的表现是以母体遗传效应为主,但精氨酸性状的胚和母体遗传效应相近.3种氨基酸的母体遗传率大于胚遗传率或细胞质遗传率,且均以母体加性效应和细胞质效应为主,因此对这些性状进行选择可望取得较好的效果.3种氨基酸之间的相关性是以胚显性正相关(rp)为主,但母体加性(rAm)或显性(rDm)负相关也较为明显.     

不同环境下油菜籽饼粕甘氨酸含量的发育遗传机理研究

采用条件和非条件遗传分析方法,利用两年的试验数据,分析了油菜籽胚(子叶)、细胞质和母体植株等不同遗传体系的遗传主效应及环境互作效应对油菜籽饼粕甘氨酸含量的影响。结果显示,不同发育时期的甘氨酸含量的表现受不同遗传体系的遗传主效应和环境互作效应的控制,以环境互作效应为主。在不同遗传体系的基因效应中,除花后36 d的胚效应较大外,各发育时期以母体效应为主导,母体显性主效应和加性互作效应起主要作用。条件遗传分析表明,控制甘氨酸含量表现的数量基因在中期和前期表达最为活跃;中期的净遗传效应最大,大量的微效多基因被激活表达。油菜籽饼粕甘氨酸含量的狭义遗传率较高,多数发育时期是以母体和细胞质两部分的遗传率为主。在低世代时,根据母体植株油菜籽甘氨酸含量的总体表现进行选择,可望取得较好的效果。     

甘蓝型油菜polCMS育性恢复位点的全基因组关联分析

【目的】甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育(pol CMS)在中国已被广泛应用于杂交种育种,其育性恢复程度表现出受1对主效基因的控制,并受微效修饰基因的影响。通过全基因组关联分析方法挖掘育性恢复位点,并对候选基因进行比较分析。【方法】通过芸薹属60K SNP芯片对308份甘蓝型油菜自然群体进行基因型分型,并用pol CMS系301A作母本,与上述材料分别进行杂交得到308份F1,每份F-_1分别于2013年和2014年进行种植,每年2次重复,于始花期根据花粉育性和花蕊发育情况调查F1植株的育性等级,同时对测交父本自然群体进行群体结构分析和亲缘关系评估,并结合测交父本的基因型分型结果和F_1的育性等级进行全基因组关联分析(GWAS)。从GWAS分析中显著的SNP左右100 kb区间或与显著SNP处于同一单体型块(R~20.5)的区间内预测候选基因,并对候选基因进行QTL比较分析和单体型或等位基因的效应分析。【结果】方差分析结果显示,两年F_1的育性等级存在显著差异(P0.01),但相关分析发现,两年的育性等级存在显著的正相关(r=0.52,P0.001)。群体结构分析显示,所有测交父本被分为3个亚群(冬性、春性和半冬性),亲缘关系分析发现,任何2个材料之间平均亲缘关系值为0.072,73%的任意材料间亲缘关系值小于0.1,其中,约53%的材料亲缘关系值为0。GWAS分析共检测到13个与育性恢复程度显著关联的SNP,构成了6个候选区间,分别位于A01、A09、C03、C06和C08 5条染色体上,单个SNP解释的表型变异介于2.53%—9.96%。从中共预测到6个与育性恢复位点相关的候选基因,其中4个编码的蛋白含有恢复基因特有的PPR保守基序。共线性分析发现,4个候选基因中的2个(Bna A09g46700D和Bna C08g40710D)位于A09和C08染色体部分同源区间,且与已克隆的pol CMS育性恢复位点ORF2同源。另外2个新鉴定到的候选基因(Bna C03g45840D和Bna C06g13000D)连锁的SNP等位基因或单体型变化都与育性等级显著相关(P0.001)。【结论】通过GWAS分析鉴定到多个与油菜育性恢复有关的候选基因,开发基于与这些基因连锁位点或SNP的功能标记将有助于对该不育系统进行恢复系和保持系的筛选。     

双低甘蓝型油菜新型核不育系绵7AB-4的遗传研究Ⅰ.育性表现的初步研究

利用甘×白杂交F2产生的核不育株,培育出了双低甘蓝型油菜新型核不育系绵7AB-4。该不育系不育率高达70%～90%,不育性彻底而稳定,不受环境条件影响,其恢复源广泛,已培育出高产杂交组合绵油12号。本文对该不育系在育性遗传上的特性进行了初步研究,并对其利用方法与途径进行了讨论。     

油菜种子高质量总RNA提取的一种有效方法

设计了1种从油菜种子中分离高质量总RNA的方法,有效的排除了种子中富含的多酚、多糖和蛋白质等杂质的污染。分离的总RNA经甲醛变性凝胶电泳和紫外光检测,可见28S和18S rRNA的2条清晰的带型,完整无降解,其A260/A280在1.8~2.0之间。研究结果证明,利用本方法提取的油菜种子总RNA具有很高的质量和纯度,且得率高,完全能满足后续的RT-PCR、全长基因的克隆和Northern blotting分析等分子生物学研究。     

转基因油菜筛查阳性质粒分子的研制及应用

【目的】 转基因油菜是四大转基因作物之一,是中国转基因生物安全监管的重要对象,转基因检测为转基因安全监管提供技术支撑。转基因筛查是转基因检测的第一步,筛查靶标设置不合理会导致漏检部分转基因成分。建立转基因油菜筛查策略,并研制与筛查策略配套的阳性质粒分子,将为中国的转基因油菜安全监管提供强有力的技术支撑。【方法】 通过收集数据库中登记的转基因油菜品种的外源基因元件信息,分析转基因油菜品种中常用的调控元件和标记基因,基于最大筛查覆盖率原则,确定转基因油菜的筛查靶标。通过检索数据库或查询专利,收集筛查元件的核苷酸序列。一个筛查元件通常有多个标准方法,查阅各筛查元件的检测标准,分析各标准中普通PCR引物对和实时荧光PCR引物/探针组合在筛查元件核苷酸序列中的位置,根据引物探针的结合位点,确定拟构建到质粒上的各筛查元件的核苷酸序列。人工合成各筛查元件和油菜内标基因的融合序列,克隆到常用质粒pUC18,构建阳性质粒分子。采用各筛查元件的普通PCR和实时荧光PCR方法,评估阳性质粒分子的适用性。【结果】 建立了转基因油菜的筛查策略,通过检测CaMV 35S启动子、FMV 35S启动子、Bar、PAT、CP4-EPSPS、NPTⅡ、HPT、NOS终止子和PinⅡ终止子共9个基因元件,可实现已知信息转基因油菜品种的全覆盖。构建出聚合9个筛查元件和2个油菜内标基因HMG I/Y和CruA的转基因油菜筛查质粒分子pYCSC-1905。9个筛查元件和2个油菜内标基因的扩增效率均在90%—110%,证明质粒分子上的不同靶标序列没有相互干扰,影响PCR的扩增效率。质粒分子pYCSC-1905可用作9个筛查元件和2个油菜内标基因的通用阳性对照,适用于国家标准（GB/T和农业农村部公告）、出入境检验检疫行业标准（SN/T）和欧盟标准。【结论】 提出的转基因油菜筛查策略涵盖9个基因元件,可实现从商业化到安全评价各阶段转基因油菜的筛查检测,显著降低转基因油菜的筛查漏检率。研制的配套质粒分子pYCSC-1905为转基因油菜筛查和各基因元件标准方法的应用提供了通用标准样品,保证检测机构间检测数据的准确性和可比性。     

迟播油菜绿色增产增效技术研究

通过选用早熟油菜(Brassica napus L.)品种集成高密低氮、缓控释肥和生物调控技术,研究迟播油菜绿色增产增效技术。结果表明,选用早熟油菜品种圣光127,在湖北省10月22-30日进行播种,播种密度为60万~105万株/hm~2,施氮量(纯N)为120~240 kg/hm~2的条件下,可获得1 814.3~2 777.4 kg/hm~2的产量。适当增加种植密度可以有效降低施氮量,起到以密省肥的作用,也能缓解因播期推迟引起的产量下降。实施种子处理、选用缓控肥、适度化学除草和叶面补肥等绿色技术能够促进迟播油菜生长发育,缩短全生育期至190 d左右,能够满足湖北地区油-稻-稻(再)三熟制生产的要求。10月22、30日播种的各处理平均产量2 278.9 kg/hm~2,比全省平均产量2 100 kg/hm~2增产178.9 kg/hm~2,按照油菜子价格4.0元/kg计算,增效715.6元/hm~2。     

油菜主花序角果密度及其相关性状的全基因组关联分析

【目的】油菜高产是育种工作的主要研究目标之一。角果密度、主花序有效角果数等性状与产量都有显著或极显著的正相关关系,是油菜高产育种考查的主要性状。为揭示油菜角果密度及其相关性状的遗传机理和分子机制奠定基础。【方法】以不同遗传背景和地理来源的213份甘蓝型油菜品种（系）构成的自然群体为研究对象,利用芸薹属60K Illumina Infinium SNP芯片对该群体进行基因型分型。分别于2015年和2016年在成熟期调查该群体主花序有效长和主花序有效角果数,计算主花序角果密度。利用Structure 2.3.4软件对该群体进行群体结构分析,Tassel 5.1.0软件分析亲缘关系和染色体连锁不平衡的衰减;然后基于最优模型对主花序角果密度及其相关性状进行全基因组关联分析（genome-wide association analysis,GWAS）,依据关联SNP位点的LD区间序列,预测与性状相关的重要关联候选基因。【结果】群体结构分析显示,213份甘蓝型油菜分为P1和P2亚群,P1亚群包含50份材料（23.5%）,P2亚群包含163份材料（76.5%）,基本上和油菜的地理栽培属性一致;亲缘关系发现约89.74%材料之间的亲缘关系值小于0.2,其中约有59.91%材料的亲缘关系值为0。总体来看,整个自然群体材料之间的亲缘关系比较远。对A、C基因组进行连锁不平衡分析发现,A和C基因组的r2随着遗传距离的增加而下降,A基因组的衰减距离整体比C基因组的衰减距离小。GWAS分析两年数据共检测到17个SNP位点与主花序角果密度及其相关性状关联。其中与主花序角果密度和主花序有效长相关的SNP标记分别有7个和9个,并分别解释11.34%—15.96%和9.67%—13.10%的表型变异;与主花序有效角果数相关联的标记有1个,解释11.56%的表型变异。通过分析关联SNP位点的LD区间与甘蓝型油菜对应的区间序列,找到22个与主花序角果密度及其相关性状有关的候选基因,其中BnaA01g16940D、BnaC01g38800D和BnaA04g09170D等主要通过调控赤霉素和生长素等内源激素的合成和信号转导来控制主花序角果密度及其相关性状;BnaA01g16970D、BnaA03g29180D、BnaA03g29810D、BnaC01g39680D和 BnaC03g32770D通过对分生组织的调控来改变表型;BnaC09g18690D和 BnaC09g09210D等主要通过控制细胞分裂生长等过程改变表型。【结论】检测到17个SNP标记与油菜主花序角果密度、主花序有效长和主花序有效角果数关联,筛选出22个与主花序角果密度及其相关性状有关的候选基因。     

干旱诱导的甘蓝型油菜SSH文库及抗旱相关基因表达的分析

从前期构建的干旱诱导的甘蓝型油菜SSH文库中随机挑取了646个阳性克隆,对其进行测序及生物信息学分析。结果表明:通过测序,获得639条高质量EST序列,186条单一序列(重叠群89条,单拷贝序列97条);比对分析发现,166条单一序列有同源序列;乙醛酸和二羧酸代谢、碳代谢、光合中的碳固定、氨基酸的生物合成、氮代谢等在植物抵抗干旱胁迫中发挥着重要的作用;MYB、NAC5、锌指蛋白等转录因子以及苹果酸脱氢酶、核酮糖1,5–二磷酸羧化酶/加氧酶、果糖–1,6–二磷酸醛缩酶、磷酸核酮糖激酶等与光合相关的基因以及P5CS基因、F–box蛋白等参与油菜干旱胁迫应答;单一序列涉及的功能中所占比例较大的是蛋白绑定和催化活性。以抗旱性较强的甘蓝型油菜Holiday为材料,在开花初期进行干旱处理,在处理的第1、3、5、7天(土壤含水量分别为60%、40%、30%、20%)进行叶片取样,采用实时荧光定量PCR,分析基因表达量,发现随机选取的文库中的3个基因(P5CSb、BnSOS2和CAM)在干旱胁迫下表达水平均上调,推测这3个基因在抵御干旱胁迫中发挥了重要作用。