甘蓝型油菜BnaA06.mTERF1基因的功能及进化分析

在高等植物中,线粒体转录终止因子(mTERF)影响线粒体或叶绿体的基因表达及植物对逆境的反应等生物学过程。为了研究甘蓝型油菜中线粒体转录终止因子1(mTERF1)的功能,本研究以甘蓝型油菜品种中双11号为材料,在A06连锁群上克隆了mTERF1,该基因编码285个氨基酸,含有5个mTERF功能结构域。利用生物信息学分析筛选到37个甘蓝型油菜mTERF家族蛋白,并进行了系统进化树、基因结构及染色体定位分析。此外,构建甘蓝型油菜BnaA06.mTERF1基因的功能互补表达载体,转化拟南芥mTERF1(soldat10)突变体后,拟南芥的表型恢复到野生型(Ler),说明该基因在油菜和拟南芥中具有保守的功能。本研究填补了油菜中线粒体转录终止因子研究的空白,为进一步探究油菜中线粒体转录终止因子的分子功能奠定了基础。     

硼、钼营养对甘蓝型油菜脂肪酸组分的影响

盆栽试验研究表明:硼、钼及其配合施用使甘蓝型油菜中双6号和中油821的含油量提高4.3%～6.2%,并提高油酸含量,降低芥酸和亚麻酸含量.比较两品种不同施肥处理的效果发现,单施硼肥对提高中油821含油量的效果高于其它处理;单施钼肥对中双6号的含油量及油酸和芥酸含量有显著的影响,而对中油821的影响不显著.综合分析认为,硼、钼配合施用对中油821的品质效应好于中双6号.     

甘蓝型油菜主要脂肪酸的主基因+多基因遗传分析

以低芥酸油菜品系APL01与高芥酸品种M083杂交所获得的6个基本世代（P1、P2、F1、B1、B2和F2）为材料，利用主基因+多基因混合遗传模型对油菜主要脂肪酸进行遗传分析，结果表明：棕榈酸和廿碳烯酸均由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制，棕榈酸的主基因以显性效应为主，加性效应较小，廿碳烯酸的主基因加性效应与显性效应并重。硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸均由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制，硬脂酸的主基因以加性效应为主，显性效应较小，主基因的遗传率为75.00%~92.45%，多基因的遗传率较小；控制油酸的2对主基因的加性效应值分别为14.38和9.92，显性效应值分别为-2.24和-0.44，上位性效应以加加上位为主，主基因的遗传率较大，为81.93%~92.68%，多基因的遗传率较小；控制亚油酸及亚麻酸的主基因加性效应均大于显性效应，上位性效应中以加加上位和显显上位为主。芥酸由2对加性-显性主基因控制，加性效应为-12.27和-8.83，显性效应值较小，分别为0.35和1.69，无上位性效应，也无多基因存在，主基因的遗传率较大，为92.54%~96.72%。     

不同甘蓝型油菜种子脂肪酸的积累及药剂对其含量的影响

试验结果表明,高、中芥酸含量的油菜种子油酸含量,开花后25—30天达到最大量,此后迅速下降。芥酸含量随着油酸含量的下降而迅速增加。亚油酸和棕榈酸以及亚麻酸含量在种子形成初期最高,以后随着种子的发育而下降。双低品种的油酸含量,在种子形成过程中出现一个停滞期。不同药剂处理角果,对种子主要脂肪酸含量有一定影响。     

甘蓝型油菜转录因子FUS3的克隆、表达分析及其与脂肪酸组分的关系

 为了探讨油菜转录因子FUS3的功能及其与脂肪酸组分的关系,从甘蓝型油菜湘油15中克隆到BnaFUS3基因的两个拷贝BnaA2.FUS3和BnaA6.FUS3。它们的CDS区序列分别长927bp和948bp,编码309和315个氨基酸,氨基酸序列变异多发生在C端。转录因子BnaA2.FUS3和BnaA6.FUS3属于含B3结构域的蛋白家族,是亲水性蛋白,无跨膜区,均是膜外蛋白。系统进化树分析表明,BnaA2.FUS3、BnaA6.FUS3两者都是BraFUS3和AtFUS3的同源基因。荧光定量PCR分析表明,BnaA2.FUS3在根、茎、叶、角果皮中均有表达,在种子中相对稳定表达,但在角果皮25d达到峰值;BnaA6.FUS3为种子特异表达,在种子35d达到峰值;两者在角果皮中表达量均呈“M”形趋势。分析脂肪酸积累规律与BnaFUS3表达关系发现,授粉30d后,BnaA2.FUS3和BnaA6.FUS3表达迅速升高,此时各脂肪酸也进入快速增长期;授粉后45d~50d时,两拷贝表达量变化较小,脂肪酸积累亦进入缓慢增长期,并趋于平稳。表明BnaFUS3在甘蓝型油菜的胚胎形成和发育中具有重要影响,对脂肪酸的合成和油脂积累起到重要作用。     

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。     

贮藏时间和温度对甘蓝型油菜种子活力及脂肪酸含量的影响

研究了甘蓝型油菜种子在低温和常温干燥条件下,密闭贮藏过程中种子脂肪酸组成分含量、含油量及发芽能力的变化。结果表明:随着贮藏年限增加,甘蓝型油菜种子油酸、二十碳烯酸、芥酸的含量逐渐增加,亚麻酸、亚油酸含量则逐渐下降,棕榈酸和硬脂酸含量变化不明显;在冷藏1～5年里脂肪酸成分含量变化较快,之后变化缓慢;低芥酸材料在贮藏过程中芥酸含量增加速率高于高芥酸材料。随着贮藏时间延长,种子含油量逐渐下降,含油量高的材料下降更快;种子发芽率和发芽势均下降,后者下降幅度大;在同样冷藏条件下,套帐自交的种子比开放授粉种子的发芽率和发芽势下降均快且幅度大,而常温贮藏的开放授粉种子发芽能力下降速度明显比冷藏的快,6年后发芽率几近于零。     

甘蓝型油菜KCS13基因克隆与组织表达特异性分析

通过巢式PCR和基因组步移方法,从油菜的基因组中获得一段长度为3 356bp的序列。分析显示,该序列包含了KCS13基因的编码序列和启动子,命名为甘蓝型油菜KCS13基因,其转录区全长为1 587bp,编码区长1 389bp,无内含子,编码一条长462个氨基酸的多肽链。在甘蓝型油菜A、C基因组中都有KCS13基因存在。该基因主要在花蕾中表达,茎、叶和种子中表达稍弱,根中未检测到该基因表达。     

化学杂交剂诱导油菜雄性不育机理的研究 Ⅱ.KMS-1对甘蓝型油菜育性的影响

采用不同浓度的化学杂交剂ＫＭＳ—１处理不同生长发育时期的油菜,诱导其雄性不育,结果表明：在试验的ＫＭＳ—１浓度范围内,最佳杀雄浓度为１．５％,最佳处理期（单核期）的不育株率可达８１％。在五叶期至造孢细胞期施药３～４ｄ后,出现叶片坏死斑,植株明显变矮或部分株死亡等药害现象,不育花粉率只有２％～４％。在花粉母细胞减数分裂期至成熟花粉期喷药处理,花药的绒毡层及花粉均出现异常,不育花粉率可达１７％～８０％。     

甘蓝型油菜新品种金油1号的选育

金油1号是长沙金田种业有限公司利用化学杀雄法,将母本J258和父本T02组配选育的双低优质甘蓝型油菜新品种,已于2022年获得农业农村部品种登记证书。其具有较好的菌核病和病毒病抗性,且产量高,品质优,株型佳,适合机械化生产。在2018—2020年的湖南省新品种区域试验中,金油1号成熟期株高168.9 cm,全株有效角果数211.1,每角果粒数22.15,单株产量14.6 g,千粒质量4.05 g,含油量46.5%,平均产量2 698.0 kg/hm²,比对照增产15.6%,产油量比对照增加30.45%,饼粕中硫苷含量26.0μmol/g。金油1号具有广泛的市场应用前景,适宜在湖南省推广种植。     

甘蓝型油菜小孢子单倍体二倍化技术的研究

采用6种方法系统研究甘蓝型油菜（Brassica napus)品系（种）及杂种的小孢子再生苗单倍体染色体加倍技术。结果表明，单倍体苗接种含70－80mg/L秋水仙碱的培养基处理4－5d，植株染色体加倍率50％以上；单倍体小苗移栽前用1－2g/L秋水仙碱液浸泡处理3－6h，加倍率50％以上，由这些方法产生的加倍植株大多是可育花和不育花共生的嵌合体，每株产生的种子很少。分离的小孢子在含10－50mg/L秋水仙三的NLN培养基中处理48h后，接种无秋水仙碱NLN培养基诱导胚状体，再生植株加倍率80％以上，全株的花均能自交结籽，嵌合植株很少。     

甘蓝型油菜种子无机磷含量变异的初步分析

以微量比色法对100个甘蓝型油菜品种的种子无机磷含量进行初步检测，发现不同甘蓝型油菜品种之间种子无机磷含量存在一定差异。大部分品种的成熟种子中无机磷含量为0.2-0.4μg/g，有2个品种的无机磷含量达到0.7μg/g,1个品种超过1.1μg/g。     

甘蓝型油菜原生质体培养及植株再生的研究

从5个不同甘蓝型油菜品种（系）的下胚轴分离得到游离原生质体，以改良KM8p原生质体培养基作液体浅层暗培养。结果表明，低温（15℃）暗处理培养无菌苗的下胚轴原生质体活力达92．1％，培养7d后的细菌分裂频率达26．2％。分化培养基附加5mg/L 6-BA，再生频率可达17．6％。利用这一培养体系，5个油菜品种均获得再生植株。     

影响甘蓝型油菜角果抗裂特性的因素分析

利用3个抗裂和4个易裂品种(系)分析了品种间、品种内单株间、单株内分枝间、主花序上的着生部位和角果相对含水量与抗裂角指数间的关系。结果表明,品种间抗裂角指数差异极显著,说明遗传特性是影响抗裂角性状的主要因素。品种内不同单株间抗裂角指数变异系数在15.81%～73.78%,但变异范围没有超出该品种的抗裂角特性。单株内不同着生部位影响抗裂角指数,不同品种分枝部位间角果抗裂角指数的变异范围在18.67%～93.57%。下部第一分枝的角果抗裂角指数大于其它部位角果,主花序顶部角果的抗裂角指数分别比主花序中部和下部角果小55.04%和60.43%。角果相对含水量对抗裂角指数的影响很大,油菜角果的抗裂角指数(y)随角果相对含水量(x)的增加呈直线上升的关系,即y=0.0149x-0.4779,R2为0.4284。上述各因素对抗裂角品种的影响远大于对易裂角品种的影响。     

甘蓝型油菜双低杂交种云油杂2号的选育

云油杂2号是利用甘蓝型隐性核不育两用系99F121AB与恢复系99F1549C杂交筛选出的优势组合,表 现杂交优势强,植株繁茂,根系发达,早熟,适应性广,高产稳产,芥酸含量0. 16% ,硫甙含量22. 86μmol/g,含油量 45. 53% ,恢复株率95%以上。2003—2004年云南省秋播油菜区试中平均产量3 570. 9kg/hm2 ,比对照品种花油3 号增产29. 13%。最高单产达到5 944. 5kg/hm2。     

甘蓝型油菜黄籽突变体的遗传研究

甘蓝型油菜显性黄籽突变体９３３０４４产生于甘蓝型黑籽油菜复合杂交第８代。通过９３３０４４与甘蓝型油菜黑籽双低品系９３４３１和７２１—１杂交,研究种籽粒色性状遗传。在９３３０４４×９３４３１杂交组合中,Ｆ１表现黄籽,Ｆ２黄籽株与黑籽株呈３∶１分离。在９３３０４４×７２１—１杂交组合中,Ｆ１表现黑籽,Ｆ２黄籽株与黑籽株比例３∶１３。以上结果表明突变体的黄籽性状受１对显性黄籽基因和１对上位显性黑籽基因互作控制。用Ｙｃ—ｙｃ和Ｂｃ－ｂｃ表示２个基因座的２对等位基因,Ｙｃ为显性黄籽基因,Ｂｃ为上位显性黑籽基因。黄籽性状的广义遗传力ｈ２Ｂ＝６９．８８％～８６．１８％,表明突变体９３３０４４黄色种皮性状有较高的遗传能力。     

油菜湿害及耐湿性机理研究进展

湿害威胁中国的油菜生产。本文阐述了前人关于湿害对植物生长的危害机理,概括了湿害对油菜生长的影响、油菜耐湿性的遗传多样性、油菜耐湿性形成的生理生化和遗传机理的研究进展,指出今后应重点建立油菜耐湿分子育种技术,深入研究耐湿基因网络,发现和克隆耐湿相关基因,为提高油菜的耐湿性奠定基础。     

甘蓝型黄籽油菜SSR标记遗传多样性

利用 42对SSR引物对19个甘蓝型黄籽油菜品种(系)进行遗传多样性分析,共检测出336个等位基因,每对引物在不同品系间的等位基因数在2～21之间,平均位点为8个.位点多态性信息含量为0.17～0.85,平均为0.73.对SSR扩增结果进行UPGMA分析,可将19个品种(系)分为4个群体,聚类结果与系谱来源比较一致.并且只需NAS99、NAS98、NAS91及NAS31 4对多态性高的引物即可将19个材料区分开来.     

甘蓝型油菜抗寒性鉴定方法的建立和种质资源筛选

为筛选可利用的抗寒种质资源,建立了甘蓝型油菜抗寒性鉴定方法：将3叶期到4叶期的幼苗经4℃预处理（低温锻炼）24h,然后分别做4种冷冻处理（-2℃1h、-2℃1h+-4℃1h、-2℃1h+-4℃1h +-6℃1h）,随后统计存活率,计算抗寒指数,评估抗寒性。通过该方法对来自国内外的226份油菜资源进行抗寒性评价,结果表明：4种冷冻处理下,供试材料的存活率差别明显,抗寒指数范围是0~52。从中筛选出6份强抗寒性的种质,抗寒指数大于33;根据不同生态区划分,冬性、半冬性和春性材料的平均抗寒指数分别为8.10、7.70和9.10,春性材料抗寒性最优,也说明鉴定方法具有准确性。