高油酸油菜的研究进展及前景

阐述了油菜高油酸研究的意义;高油酸油菜育种的国内外研究进展及现状;油菜脂肪酸合成过程中油酸形成的机理,其主要是受脂肪酸减饱和酶基因(f ad 2)的控制;油酸性状与环境条件的关系;着重介绍了目前从育种方面提高油酸含量的三条主要途径和控制油酸性状的遗传基础,以及油菜高油酸在最近一段时间的良好发展前景。     

分子标记辅助选育甘蓝型油菜高油酸pol TCMS不育两用系及其恢复系

高油酸油菜的食用品质、营养价值、贮存和加工品质较高,在食用、工业和药用等领域都发挥重要的作用.为获得高油酸油菜不育系和恢复系,以高油酸油菜J-3111为供体亲本,采用回交转育与分子标记辅助选择相结合的育种策略,将高油酸优良等位基因(fad2基因)导入到甘蓝型油菜波里马细胞质温敏雄性不育(pol TCMS)两用系616A...     

RNAi干扰油菜Δ12-脂肪酸脱饱和酶基因的表达效果

为进一步研究RNAi介导的Δ12-脂肪酸脱饱和酶（FAD2）干扰基因对油菜内源FAD2基因表达的影响,以油菜肌动蛋白(β-Actin)基因为内参照基因,提取转基因油菜幼嫩种子总RNA,通过半定量RT-PCR检测内源FAD2基因的相对表达量。结果表明,T1,T3代转基因种子中FAD2基因的相对表达量与对照相比明显降低。对T3代种子的油酸含量的分析表明：转基因油菜种子中油酸的含量比野生型增加了13.90到32.20个百分点,直接说明RNAi干扰体下调了FAD2基因的表达。因此,种子内源表达的FAD2基因被RNAi干扰体有效沉默,并且产生了能够稳定遗传两代的表型变化。     

衡阳高油酸油菜产业发展前景与对策

在综合分析高油酸菜籽油的品质特性及用途的基础上,论述了发展高油酸油菜产业的重要意义,分析了高油酸油菜国内外研究进展与发展现状,分析了衡阳发展油菜生产的自然条件、产业基础、发展潜力,认为在衡阳发展高油酸油菜产业有优势,并就衡阳率先发展高油酸油菜产业提出了建议与对策。     

德国油菜高油酸育种简介

主要介绍德国近年油菜高油酸育种情况,包括高油酸育种的方法,高油酸突变体的遗传特点,高油酸-低亚麻酸育种的可能性和高油酸油菜的应用前景等.     

转基因高油酸油菜株系W-4种子脂肪酸组成

为研究fad2基因下调表达对油菜种子脂肪酸组成的影响,分析比较了转基因高油酸油菜品系W-4的T5、T6和T7种子以及非转基因对照Westar种子中的脂肪酸组成。数据显示W-4种子中油酸平均含量为84.61%±1.41%,较对照增加了25.91%,达到极显著水平;亚油酸和亚麻酸含量分别为3.22%±0.56%和3.45%±0.51%,较对照分别下降了80.89%和47.00%,降幅均达极显著水平。此外,W-4种子中棕榈酸平均含量为3.42%±0.18%,较对照Westar下降18.10%,达到极显著水平;而硬脂酸平均含量为1.87%±0.19%,较对照下降了8.33%,亦达到显著水平;W-4种子中廿碳烯酸的平均含量为1.54%±0.06%,较对照平均增幅为18.46%,达到极显著水平;W-4平均芥酸含量较对照略有增加,但不显著。结果表明油菜种子中fad2基因下调表达对种子的脂肪酸合成与积累影响较大,其不仅显著降低种子中多不饱和脂肪酸含量,增加油酸的含量;而且也显著降低饱和脂肪酸含量,并促进长链单烯酸的合成。     

油菜高油酸遗传育种研究进展

介绍了近年来国外在油菜高油酸遗传育种方面的研究情况．分别从4个方面进行阐述：油菜高油酸育种的意义、高油酸性状的遗传特点、环境条件对油酸性状的影响以及油菜高油酸育种的方法和成果等。     

高油酸甘蓝型油菜油酸积累动态

为了解高油酸甘蓝型油菜突变种质的特点,分析了两组材料营养器官和生殖器官中油酸积累的动态变化特点。结果表明：营养器官油酸相对含量从高到低排序为根、茎、叶。不同生育期营养器官油酸含量变化表现为：根中,成熟期高,其次是苗期,然后是越冬期、蕾薹期、返青期,花期最低;茎中,成熟期最高,其次是返青期,花期较少,苗期、越冬期和蕾薹期最少;叶中,蕾薹期最高,花期次之,苗期、越冬期和返青期最少。油菜开花2周内,角果中油酸积累以果皮为主,第3周起则转为以种子为主。果皮中油酸相对含量在开花后3周达到最大值。油菜营养器官中的油酸与成熟种子中的油酸相对含量均呈显著正相关（r=0.81*）。除花期外,各生育期营养器官与生殖器官中的油酸相对含量呈极显著正相关(r=0.92**)。表型结果说明供试品系的油酸调控基因是组成型表达的,育种上可通过检测营养器官油酸含量来预测和筛选种子高油酸含量的材料。     

栽培因子对高油酸油菜品质的影响

以湘油708为材料,设置施肥类型、施肥量和种植密度为栽培因子,利用气相色谱法测定脂肪酸含量,探究栽培因子对高油酸油菜脂肪酸含量的影响.结果表明:不同处理间油菜油酸和芥酸含量均存在显著性差异,施加75 kg/hm^2有机肥、种植密度为45万株/公顷条件下品质最好,油酸含量79.6%、芥酸含量0.058%.本研究证明了适当施肥和合理的种植密度,对油菜品质具有一定调控作用,可为高油酸油菜种植方法提供参考.     

植物油脂中脂肪酸成分改良的生物技术研究进展

回顾近年来植物油脂中脂肪酸成分改良的育种研究及成果,并展望未来通过基因工程等改良脂肪酸成分的研究。通过自然突变筛选和人工诱变等手段,高油酸含量育种取得了较大进展,且高油酸油菜和大豆品种已成功推向市场。通过基因工程与传统育种手段相结合,已创造了芥酸含量为70%以上的油菜种质。通过导入外源基因,使得传统油料作物生产出含特殊脂肪酸的工业或能源用油脂成为可能。然而,对植物中脂肪酸代谢途径及其酶学活性调控的分子基础知识不足,仍然是制约油脂中脂肪酸成分调控的瓶颈因素。     

高油酸油菜品系农艺性状研究

对油菜（Ｂ．ｎａｐｕｓ）种子油酸含量与种子产量之间关系进行了研究。采用３个高油酸品系（油酸含量分 别为７７．５％,７６．９％和７８．９％）与３个普通油酸品系（油酸含量分别为６３．５％,６１．６％和６２．９％）,在田间试验条件 下进行了比较。结果表明,高油酸品系植株生长势、农艺性状、种子产量、菌核病危害程度等与普通油酸品系差异 很小,仅高油酸品系单株角果数稍少,病毒病危害程度稍高,但差异未达到显著水平。高油酸油菜品系叶片中的油 酸含量比普通油菜高,且油酸减饱和率（ＯＤＲ）较低。     

高油酸油菜研究现状、存在的问题及发展建议

高油酸菜油具有很好的营养保健功能,其品质可与茶油、橄榄油等高级食用植物油媲美,对于改变我国食用植物油自给不足、促进油菜产业升级等方面有很好的作用。总结了国内外相关研究机构在高油酸油菜方面的研究动态及应用情况,同时对油酸的遗传特性、高油酸油菜选育途径(小孢子培养、远缘杂交、诱变和转基因技术)和分子生物学研究进展进行了综述,并针对当前存在的问题提出了一些建议。     

甘蓝型油菜油酸、亚油酸和亚麻酸含量的关联分析

关联分析是一种分辨率较高的高效QTL定位方法。为初步揭示甘蓝型油菜油酸、亚油酸和亚麻酸的遗传基础,挖掘可能控制该性状的候选基因位点,选取192份甘蓝型油菜品种和自交系构建自然群体,利用1 109个SSR和AFLP标记对菜籽中油酸、亚油酸、亚麻酸进行了初步全基因组关联分析。在最优的Q+K模型下,2009-2011年3年共检测到93个显著关联的标记位点,对表型解释的效应值在3.04%~38.34%之间,其中有49个标记在2年或3年中被同时检测到(P0.001)。共检测到15个标记与多个性状共关联,其中有9个与油酸和亚油酸共关联。同时也检测到一些对油酸具有正向贡献的优异等位基因。这些优异等位基因的聚合将有助于改良甘蓝型油菜的脂肪酸成分。     

甘蓝型油菜BnDMC1.A01基因的分离及序列分析

人工合成甘蓝型油菜是进行基因组学研究和种质资源创新的重要材料，但其减数分裂过程中经常出现异常，导致基因组遗传的不稳定和花粉育性的下降。DNA meiotic recombinase 1 （DMC1）是植物中控制减数分裂的重要基因，为了解油菜DMC1同源基因的序列及表达变异，本研究利用拟南芥和芸薹属作物DMC1同源基因的外显子保守序列设计引物，分离了常规和合成甘蓝型油菜（Brassica napus L.）A01染色体上的DMC1全长序列。氨基酸序列比对发现，BnDMC1.A01编码的蛋白具有植物中已报道的DMC1典型的保守结构域。分离了19个不同品系中BnDMC1.A01的基因序列，共划分为六种单倍型，发现第二外显子内存在两个导致氨基酸残基变异的SNP位点，该SNP位点在3种类型的油菜中均有分布。基因表达量分析发现，BnDMC1.A01在合成甘蓝型油菜中的表达量较常规油菜高，这些变异是否同人工合成甘蓝型油菜减数分裂异常有关还需进一步的研究验证。     

大豆内源基因调控与籽粒不饱和脂肪酸的形成

大豆亚油酸主要的合成途径是在大豆内源基因fad2调控下由油酸生成亚油酸.与此同时,在内源基因fad3作用下,亚油酸又部分转化成为亚麻酸.采用7个国内外具有一定代表性的栽培品种,对大豆籽粒成熟过程中不同时期的样本进行定量PCR分析.结果表明:不饱和脂肪酸的合成过程是一个连锁反应,单独一个基因的表达不但影响与其相关的代谢途径,而且连带影响其他脂肪酸成分的积累.fad3的高量表达,促进不饱和脂肪酸积累总量的增加.籽粒发育后期,油酸含量下降,亚油酸,亚麻酸含量稳步上升.当fad2表达受抑制时,亚油酸含量也较低.     

甘蓝型油菜分枝籽粒油酸含量的光谱估测

为寻找最佳光谱检测部位,创新一种高油酸油菜种质资源筛选方法,以44个高油酸含量的甘蓝型油菜为材料,按照从主茎、一次分枝到二次分枝的顺序,采集籽粒反射光谱及油酸含量数据,分析不同部位的原始及一阶微分光谱与对应籽粒油酸含量的相关关系,建立了基于全波长、特征波长的逐步多元线性回归(stepwise multiple line...     

高含油量油菜种子和果皮油份积累及主要脂肪酸的动态变化

以高含油量油菜品系为材料,研究角果发育过程中种子和果皮油份积累与主要脂肪酸的动态变化。结果表明：高含油量品种在角果发育早期油份的合成与积累较为缓慢,开花后20d种子含油率仅占成熟种子油份含量的8.35%-12.32%,角果发育中期是油份含量增加最快的时期,开花后40d种子含油率占成熟种子油份含量的72.89%-94.73%,籽粒成熟时油份含量达到最大值。果皮的油份积累与种子相反,随角果发育油份含量依次下降,两者呈极显著负相关,相关系数为-0.95。种子和果皮的二十碳烯酸、芥酸合成规律明显不同。种子的7种主要脂肪酸组成中芥酸和二十碳烯酸与16碳、18碳脂肪酸含量均呈负相关,亚麻酸和亚油酸与棕榈酸、硬脂酸和亚油酸含量均呈正相关,与油酸含量H2和H27为正相关,H1和H28为负相关。而油酸与其它脂肪酸的相关关系较为复杂,与棕榈酸、硬脂酸和亚油酸、亚麻酸的相关关系有正相关,也有负相关,可见油酸的合成与积累不仅与棕榈酸、硬脂酸有关,还会影响亚油酸和亚麻酸的含量,这是创新油菜高油酸材料的基础。     

甘蓝型油菜尿卟啉原Ⅲ合成酶基因BnHemd的克隆和功能分析

为探讨油菜尿卟啉原Ⅲ合成酶基因Bn Hemd的功能及其与叶绿素合成的关系,促进光合效率和产量的提升,利用基因编辑技术对甘蓝型油菜中双11号中该基因在A9和C8染色体上的两个拷贝进行编辑。从中双11号中克隆到基因Bn A09.Hemd和Bn C08.Hemd,CDS序列分别为885 bp和876 bp,均由9个外显子构成,各编码294和291个氨基酸残基。Bn Hemd蛋白性质与结构分析结果表明,甘蓝型油菜中基因Bn Hemd的两个拷贝的蛋白理化性质十分相似,均为不稳定蛋白,相对分子质量分别为31.97 k D和31.40 k D。系统进化树分析表明,Bn A09.Hemd和Bn C08.Hemd分别与白菜和甘蓝中的同源基因亲缘关系最近。荧光定量PCR结果表明,Bn Hemd在中双11号的根、茎、叶、花蕾、种子和角果皮中均有表达,在角果皮和花蕾中的表达量远高于根、茎、叶。初步的功能分析结果表明,中双11号中该基因两个拷贝同时编辑的植株表现为:叶绿素含量显著减少、光合速率降低、生长迟缓,表明甘蓝型油菜BnHemd对叶绿素合成起重要作用,同时影响光合效率和生长发育。     

植物芥酸合成代谢与遗传调控研究进展

芥酸是十字花科植物种子中特异积累的长链脂肪酸,是目前油菜品质育种的重要对象之一.FAE1基因是控制芥酸合成的关键基因.由FAE1基因编码的β-酮酯酰-CoA合酶(KCS)是芥酸合成的限速酶.目前发现的FAE1基因在植物中高度同源,只含一个开放阅读框,长度为1521bp左右,不含有内含子.目前的低芥酸油菜品种主要来自ORO低芥酸血缘,其低芥酸特性是由于高芥酸品种FAE1基因的点突变造成的,导致编码的蛋白质在282位上的氨基酸产生差异,高芥酸品种中是丝氨酸,低芥酸品种中是苯丙氨酸.卢长明等在我国双低油菜品种中发现并克隆获得一种新型FAE1基因,标志着在国际上找到第二个低芥酸基因源.对FAE1基因的深入了解使得从分子水平培育高芥酸和低芥酸品种成为可能.     

DGAT和PDAT基因在油菜籽油分积累中的作用

提高油菜籽含油量是当前油菜育种的主要目标。油菜籽油分的形成积累是一系列基因调控的结果。二酰甘油酰基转移酶（ DGAT）和新发现的磷脂：二酰甘油酰基转移酶（ PDAT）的编码基因是催化甘油二酯合成甘油三酯的2个关键酶。综述了DGAT和PDAT基因的功能及油菜DGAT和PDAT基因研究进展。