芸薹属查尔酮合酶基因家族RNA干扰载体的构建

采用PCR法克隆芸薹属CHS基因家族的RNAi片段,经T-载体克隆并测序后,用特定的双酶切方案将其反义片段、正义片段分别亚克隆到平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区、间隔区与终止子之间,形成RNAi载体,转化大肠杆菌,完成复合PCR鉴定,然后转化根癌农杆菌。结果表明:经测序,以甘蓝型油菜BnCHS1基因为模板克隆的芸薹属CHS基因家族的RNAi片段BCHSI为831 bp,采用Nco+Aat和BamH+Xba分别将其反义和正义片段亚克隆到pFGC5941M中;经复合PCR鉴定,11 814 bp的RNAi载体pFGC 5941M-BCHSI(简称pBCHSI)构建成功,并获得了根癌农杆菌LBA4404的工程菌株。芸薹属CHS基因家族RNAi载体的成功构建,将促进甘蓝型油菜、白菜、甘蓝等芸薹属物种类黄酮性状的研究与修饰。     

甘蓝型油菜丙酮酸激酶基因RNA干扰载体的构建

采用基因芯片技术,从油菜中鉴定了一个油分积累优势表达基因即丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)基因。为构建甘蓝型油菜PK基因的RNA干扰(RNAi)载体,通过设计引物克隆了PK基因长498 bp的siRNA靶序列,连接到pEASY-T1载体上,采用Not I和Xho I酶切,酶切产物连接到RNAi平台载体pHurricane的Not I和Xho I位点,通过多重PCR鉴定证实载体构建成功,然后将上述PK基因反向重复框克隆到加入napin启动子的pCAMBIA1390表达载体相应的酶切位点上,构建具有种子特异性表达的PK基因的RNAi载体。限制性内切酶酶切证实载体构建成功,为进一步研究PK基因参与决定油菜油分积累的分子机理和代谢调控奠定了基础。     

甘蓝型油菜丙酮酸激酶基因RNA干扰载体的构建

采用基因芯片技术,从油菜中鉴定了一个油分积累优势表达基因即丙酮酸激酶（Pyruvate kinase, PK）基因。为构建甘蓝型油菜PK基因的RNA干扰（RNAi）载体,通过设计引物克隆了 PK基因长498 bp的 siRNA靶序列,连接到 pEASY-T1载体上,采用 NotI和XhoI酶切,酶切产物连接到本课题组新近改造的 RNAi 平台载体 pHurricane 的 NotI 和XhoI位点,通过多重 PCR 鉴定证实载体构建成功,然后将上述 PK基因反向重复框克隆到加入 napin启动子的 pCAMBIA1390表达载体相应的酶切位点上,构建具有种子特异性表达的PK基因的RNAi载体。限制性内切酶酶切证实载体构建成功,为进一步研究 PK基因参与决定油菜油分积累的分子机理和代谢调控奠定了基础。     

芸薹属TT19基因家族RNA干扰载体的构建

为构建芸薹属TT19基因家族的RNAi载体,为芸薹属植物的种皮色素、观赏色彩等性状的研究和修饰打基础.利用PCR克隆芸薹属TT19基因家族的RNAi片段,采用双酶切将其反义片段和正义片段分别从T-载体亚克隆到平台载体pFGC5941M的启动子与间隔区之间和间隔区与终止子之间,形成RNAi载体,转化大肠杆菌并完成PCR鉴定,再转化根癌农杆菌LBA4404得到工程菌株.结果表明:克隆得到200 bp(含人工酶切位点)的芸薹属TT19基因家族RNAi片段BTT19I,其对应于甘蓝型油菜BnTT19-1 mRNA的363～540 bp,其反义和正义片段分别被NcoI+AatII和BamHI+XbaI双酶切亚克隆到pFGC5941M中,得到10552 bp的RNAi载体pFGC5941M-BTT19I(简称pBTT19I).成功构建了芸薹属TT19基因家族的RNAi载体.     

甘蓝型油菜丙酮酸激酶基因RNA干扰载体的构建(英文)

采用基因芯片技术,从油菜中鉴定了一个油分积累优势表达基因即丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)基因。为构建甘蓝型油菜PK基因的RNA干扰(RNAi)载体,通过设计引物克隆了PK基因长498 bp的siRNA靶序列,连接到pEASY-T1载体上,采用NotI和XhoI酶切,酶切产物连接到本课题组新近改造的RNAi平台载体pHurricane的NotI和XhoI位点,通过多重PCR鉴定证实载体构建成功,然后将上述PK基因反向重复框克隆到加入napin启动子的pCAMBIA1390表达载体相应的酶切位点上,构建具有种子特异性表达的PK基因的RNAi载体。限制性内切酶酶切证实载体构建成功,为进一步研究PK基因参与决定油菜油分积累的分子机理和代谢调控奠定了基础。     

油菜脂肪酸延长酶基因fae1片段的克隆与SNP分析

 脂肪酸延长酶基因fae1是调控油菜芥酸合成的关键基因。本研究利用GenBank中的fae1基因序列AF490462为模板设计引物，通过多聚酶链式反应（PCR）从白菜、甘蓝和甘蓝型油菜（包括2个人工合成种）的12个不同品种中扩增出长1 007bp的fae1基因片段。PCR产物经与克隆载体pGEM-T vector连接和序列测定，获得12个品种的fae1基因片段的DNA 序列。对来自12个不同品种的fae1基因序列进行比较分析表明：fae1基因具有高度序列保守性，扩增长度均为1 007 bp，核苷酸序列相似度达98%以上，氨基酸序列的保守性更高。在1007 bp的区间内共发现23个SNP(single nucleotide polymorphism)位点，其中有11个单核苷酸变异导致了编码氨基酸的改变。人工甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜的fae1基因片段未发现明显差异。发现了高芥酸品种与低芥酸品种的fae1基因、以及A基因组与C基因组的fae1基因特有SNP位点。     

油菜RNA干扰(RNAi)文库的构建

为了通过构建高通量RNAi(RNA干扰)双元载体来得到油菜RNAi文库,对PCR引物设计时,在目的片段5′端和3′端分别引入合适的酶切位点序列,在3种中间载体的基础上构建高通量RNAi双元载体pHBMT4。该载体Bsu36Ⅰ酶切位点间的片段可被油菜的任意一种功能片段取代。载体pHBMT4含有用以检测载体功效的gus报告基因,原多克隆位点处被一个插入目标序列表达框取代,该框含有的反向重复nos终止序列可自然形成发夹环结构引发转录后水平的基因沉默(PTGS)。通过抽提的油菜总DNA与载体pHBMT4相连转化获得了油菜RNAi文库,为以后研究油菜的基因组功能打下良好的基础。     

甘蓝型油菜脂肪酸组分近红外分析模型构建

对一批芥酸含量接近0、油酸含量在60％～80％的高油酸油菜脂肪酸组分建立近红外分析模型,旨在提高近红外模型用于高油酸油菜的预测性能,为高油酸育种提供快速品种选择手段.169份油菜样品扫描近红外光谱,采用气相色谱法测定脂肪酸组分含量,结合定标技术进行近红外建模.结果显示:油酸、亚油酸、亚麻酸的建模效果较好,定标相关系数RSQ分别为0.957、0.922、0.891,交叉检验和外部检验都具有较高的相关系数(1-VR,RSQ)和较低的标准差(SECV,SEP):1-VR分别为0.8926、0.8542、0.8008;RSQ分别为0.926、0.867、0.855;SECV分别为1.8638、1.5288、0.8672;SEP分别为1.540、1.506、0.725.所建模型可用于油菜高油酸育种早期材料的快速筛选,用于育种实践.     

松材线虫RNA聚合酶基因的RNA干扰研究

克隆了松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)RNA聚合酶基因片段,构建大量表达松材线虫RNA聚合酶基因片段的特异双链RNA(dsRNA)表达载体,并用表达的双链RNA(dsRNA)对松材线虫进行了RNA干扰实验。结果表明,松材线虫浸泡在20℃的RNA聚合酶基因双链RNA(dsRNA)溶液中干扰24 h后再培养12 d,其繁殖倍数为73.2;对照处理的繁殖倍数为322.8,两者的繁殖倍数相差4.4倍;松材线虫浸泡在4℃的RNA聚合酶基因双链RNA(dsRNA)溶液中干扰24 h后再培养12 d,其繁殖倍数为120.8。RNA聚合酶基因的双链RNA(dsRNA)浸泡明显的抑制了松材线虫的繁殖;并且发现利用浸泡法对线虫进行干扰试验,双链RNA(dsRNA)20℃浸泡的干扰效果要好于前人报道4℃浸泡的干扰效果。     

甘蓝型油菜芥酸含量的基因分析

【目的】芥酸含量是油菜非常重要的品质性状,研究芥酸含量的遗传模式为低芥酸和高芥酸育种提供指导。【方法】应用多世代联合分析数量性状主基因和多基因混合遗传的统计方法,分析了甘蓝型油菜组合1141B×垦C1的5个世代——亲本P1,P2,F1,F2和F2﹕3家系材料芥酸含量的遗传效应。【结果】分离世代F2及F2﹕3家系芥酸含量次数分布均呈混合的正态分布,符合主基因＋多基因的遗传特征;E-1模型为芥酸含量的最适合性模型,即芥酸含量遗传是由2对加-显-上位性主基因+加-显多基因控制的。2对主基因加性效应值da、db分别为-16.26和-2.83,表明亲本1141B中主基因位点上的等位基因降低芥酸含量,而亲本垦C1中的等位基因增加芥酸含量。显性效应值ha、hb分别为10.93和-4.71,第一对主基因加性效应值和显性效应绝对值均高于第二对主基因显性效应值。因此,2对主基因控制芥酸含量,第一对主基因控制的芥酸含量高于第二对主基因。该组合2对主基因间互作效应明显,加性与加性效应互作值（i）为-1.21,显性与显性互作值（l）为-3.27。第一对主基因的加性效应与第二对主基因的显性效应互作值（jab）为5.70,第二对主基因的加性效应与第一对主基因的显性效应互作值（jba）为-7.25。其芥酸含量还受多基因控制,多基因加性效应（[a]）值为-0.08,多基因显性效应（[d]）值为2.32;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为50.00%和16.62%;F2﹕3的主基因遗传力和多基因遗传力分别为89.70%和6.01%。【结论】芥酸含量是由2对加-显-上位性主基因+加-显多基因控制的,第一对主基因控制的芥酸含量高于第二对主基因。低芥酸和高芥酸育种中在F2﹕3家系进行选择效率较高。     

甘蓝型油菜叶绿体多顺反子单交换表达载体构建

[目的]为研究质体定位的乙酰辅酶A羧化酶转化叶绿体奠定基础。[方法]根据GeneBank上的甘蓝型油菜的叶绿体DNA序列设计1对引物,通过PCR扩增获得与甘蓝型油菜叶绿体基因组可发生同源重组的DNA片段,构建甘蓝型油菜叶绿体多顺反子单交换表达载体,并在大肠杆菌中通过平板定性分析和Western印迹对所构建载体上的表达盒进行功能鉴定。[结果]以甘蓝型油菜的叶片叶绿体基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得4 357 bp的DNA片段,包含2个开放阅读框RbcL和β-CT。成功构建了甘蓝型油菜叶绿体多顺反子单交换表达载体pHBM720,而且同一多顺反子的3个基因均在大肠杆菌中得到表达。[结论]该叶绿体多顺反子单交换表达载体具有较强的通用性与安全性,比双交换表达载体更具优越性。     

根癌农杆菌介导的fad2 RNA干扰体基因转化甘蓝型油菜的研究

Δ12-油酸去饱和酶(Delta-12 oleate desaturase FAD2)是植物产生多聚不饱和脂肪酸的关键酶。对fad2基因表达进行抑制,可提高油菜种子油酸的相对含量。依据hpRNA介导的RNAi技术的原理,构建了以甘蓝型油菜fad2基因为靶标的RNAi植物表达载体pCAMBIA3301-fad2i。以甘蓝型油菜Y14-1的带柄子叶作为转化受体,利用根癌农杆菌介导法,将fad2RNA干扰体基因导入甘蓝型油菜中,获得了PPT抗性植株。同时还探讨了影响Y14-1品种转化频率的几个要素,为甘蓝型油菜的高效转化提供参考依据。对获得的再生植株进行GUS组织化学染色检测和PCR检测,证明外源基因已整合到油菜基因组中。     

甘蓝型油菜利用自交不亲和性的杂种优势

以一个自交不亲和系1010为共同母本与6个品种杂交,产生6个F_1代.用平均优势率、超亲优势率和对照优势率测定了F_1代的优势表现。结果表明,小区产量、主花序长、叶丛期叶长叶宽及主花序角果数的优势较强.讨论了三个优势指数的关系、杂种优势形成的原因及亲子间的相关性。     

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)耐淹性状的QTL定位分析

研究甘蓝型油菜苗期耐淹性的遗传规律,对选育耐淹性强油菜新品种,提高油菜产量有重要意义。本研究应用甘蓝型油菜品系WR-4(耐淹)和WR-5(不耐淹)杂交后代衍生的F2∶3家系群体为材料,于2012年和2013年连续2年进行淹水处理:全淹6 d后解除淹水恢复生长,解除淹水后第7 d调查死苗率,并以此作为油菜苗期耐淹性的鉴定指标,对该F2:3家系群体耐淹性进行鉴定。应用QTL Ici Mapping V3.2软件的完备区间作图法对该F2:3家系群体耐淹性进行QTL定位分析。结果表明,WR-4平均死苗率为31.0%(22.3%~39.7%),而WR-5平均死苗率为72.1%(67.0%~77.2%),亲本间死苗率差异显著(P0.01)。F2:3家系群体的死苗率呈偏正态分布,家系间死苗率平均为63.77%(2.0%~100.0%)。同一群体2年试验共检测到8个与耐淹性相关的QTL位点。2012年共检测到q WR1、q WR5、q WR9-1、q WR9-2和q WR17等5个QTLs,分别位于LG1、LG5、LG9和LG17连锁群上,贡献率为2.24%~47.58%;2013年共检测到q WR1、q WR9-1和q WR9-2等3个QTLs,分别位于LG1和LG9连锁群上,贡献率为3.02%~23.57%。其中q WR1、q WR9-1和q WR9-2在2年试验中均能检测到,其平均遗传贡献率分别为3.03%、15.87%和35.57%。表明,q WR1、q WR9-1和q WR9-2 3个QTLs位点可能与油菜苗期耐淹性相关,而q WR9-1和q WR9-2可能为控制油菜苗期耐淹性遗传的主效QTL。     

甘蓝型油菜油酸含量的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因 多基因的多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合8087 × 8108的P1、P2、F1、B1、B2和F2 等6个世代种子油酸含量进行分析,结果表明:(1)该组合油酸含量受2对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因控制遗传;(2)该杂交组合的B1、B2和F2群体油酸含量主基因遗传力为43.83 %～94.71%,多基因遗传力为0.65 %～30.85 %,表明该组合油酸含量是由两对主基因 多基因共同控制的,并以主基因遗传为主;(3)油酸含量以加性效应和上位性效应为主,显性效应比较小.     

甘蓝型油菜BnTIR1基因的克隆和表达特征分析

植物的转运抑制应答因子1(transport inhibitor response 1,TIR1)作为生长素的受体,在生长素信号的感知与转导过程中发挥重要作用。采用RACE技术从中双9号中克隆了甘蓝型油菜BnTIR1全长c DNA序列和基因组序列。BnTIR1的DNA序列为2 502 bp,包含2个内含子;c DNA序列为2 355 bp,ORF为1 824 bp,其编码蛋白含607个氨基酸。预测发现,BnTIR1蛋白存在AMN1保守结构域。qRT-PCR结果表明,BnTIR1在甘蓝型油菜根、茎、叶、芽、花、角果中均有表达,但表达水平不同,在叶中表达水平最高,花中最低;干旱和ABA均可诱导BnTIR1表达,暗示其可能参与植物逆境胁迫响应过程。     

油菜BnICE1的克隆及表达分析

【目的】从超强抗寒油菜品种陇油6号中克隆抗寒转录因子BnICE1,并对其进行序列特征分析,研究BnICE1在低温胁迫下表达水平的变化,探讨BnICE1对油菜耐低温胁迫能力的影响。【方法】利用RACE技术获得油菜BnICE1全长的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR研究BnICE1低温及不同组织表达量。【结果】cDNA片段全长1 737 bp,包含1 500 bp完整的开放阅读框,该基因编码499个氨基酸残基,分子量53.2 kD,等电点5.0。序列比对表明,该蛋白C端含有一个典型的bHLH结构域,与其它植物的ICE1蛋白具有较高的同源性,因此命名为BnICE1（GenBank登录号为JF268687）。进化树分析表明,BnlCE1同羊草和白菜亲缘关系较近。实时荧光定量PCR结果表明,该基因在油菜茎、叶和下胚轴均有表达,下胚轴中表达量最高,同时该基因的表达受低温胁迫诱导。【结论】从油菜中克隆了抗寒基因BnICE1,实时荧光定量PCR分析表明其在油菜适应低温胁迫的过程中发挥作用。     

化学杀雄剂SX-1对重庆地区油菜的杀雄效果研究

[目的]探讨化学杀雄剂SX-1对甘蓝型油菜的杀雄效果,为杂交油菜制种提供应用依据。[方法]配置不同浓度梯度的SX-1,分别在渝黄2号母本单核期及10d后,用小型喷雾器将药剂均匀喷施在叶片表面,每2d对各处理油菜的生长和开花情况进行观察和测定。[结果]首先喷施SX-1的1号药剂（5.5mg/L）,10d后再喷施SX-1的2号药剂（7.0mg/L）的杀雄效果最佳,全不育率达100%。同时经SX-1诱导所得不育株的植株高度下降,茎秆木质化程度加深,花瓣变小,花瓣颜色变浅,花丝缩短,花期推迟,自交不结实,异交正常结实;叶片叶绿素含量下降;叶片中脯氨酸含量增加,而花蕾中脯氨酸含量下降。[结论]化学杀雄剂SX-1能有效地杀死油菜花粉,达到化学杀雄的目的。