甘蓝型油菜遗传图谱的构建及芥酸含量的QTL分析

一个由甘蓝型油菜品种Quantum (黄花、低芥酸)和人工合成的甘蓝型油菜品系No.2127-17（白花、高芥酸）为亲本材料建立的DH群体中芥酸呈现单基因的遗传模式。为了发展与芥酸紧密连锁的分子标记对其实行有效的控制,随机选择121个结实正常的DH系为作图群体,利用SSR和RAPD标记构建了一张甘蓝型油菜的遗传连锁图谱。在亲本间检测     

甘蓝型油菜烯脂酰-CoA还原酶基因BnECR的克隆及功能分析

反式烯脂酰-CoA还原酶(trans-2, 3-enoyl-CoA reductase, ECR)是催化超长链脂肪酸(VLCFAs)合成的脂肪酰-CoA延长酶之一。根据已报道拟南芥等的ECR基因设计引物,采用RACE (rapid amplification of cDNA ends)方法从甘蓝型油菜中克隆ECR的全长cDNA序列和对应的基因组序列,命名为BnECR (GenBank登录号分别为FJ899705和FJ899706)。序列分析结果显示,BnECR的全长cDNA序列为1 328 bp,对应的基因组序列为2 093 bp,由4个外显子组成,在ORF的上、下游分别有一个163 bp的5′UTR和一个232 bp的3′UTR。根据编码区预测BnECR前体蛋白为一个310个氨基酸残基的多肽链,包含ECR蛋白的重要功能位点K₁₄₄、R₁₄₅及一个NAD(P)H结合基序G₂₂₅SGGYQIPR/HG₂₃₄。NCBI Blastn、氨基酸序列多重比对及保守域分析表明, 该基因与拟南芥AtECR基因的同源性最高,是对应拟南芥AtECR的垂直同源基因。RT-PCR分析表明,BnECR基因在甘蓝型油菜根、茎、叶、花及角果中均有表达,其中在茎中的表达量最高。BnECR在高芥酸材料种子发育中后期的表达量显著高于低芥酸种子,表明BnECR可能参与甘蓝型油菜芥酸的合成。将BnECR克隆到酿酒酵母的穿梭表达载体中,分别转化野生型酵母By4743和突变体菌株YDL015c,添加半乳糖诱导表达。气相色谱分析表明,BnECR在酿酒酵母中有效表达,转化菌株中的芥酸(C22:1)占总脂肪酸含量的1.34%,比对照增加了52%;对突变体的转化结果表明芥酸含量恢复到野生型水平。     

甘蓝型油菜芥酸含量的三重测交分析

本文用扩展三重测交设计研究了甘蓝型油菜芥酸及其他脂肪酸含量的遗传。结果表明,芥酸的上位性效应不显著,主要受加性效应控制,显性作用较小。显性方向为正,一级统计量分析不显著,二级统计量分析达显著水平。方差分量 D,H 和 F 的估值分别为358.15—362.22,8.74—18.00和51.77—53.26。平均显性度为0.1553—0.2242,优势比为0.     

甘蓝型油菜磷脂二酰甘油酰基转移酶(BnPDAT1) cDNA的克隆和功能鉴定

磷脂二酰甘油酰基转移酶(phospholipids:diacylglycerol acyltransferase, PDAT1)是植物三酰甘油(triacylglycerol, TAG)合成的关键酶。本文在甘蓝型油菜湘油15号cDNA中克隆到3个PDAT1全长编码序列(coding sequence, CDS), 经比对分别定位于A02、A10、C09染色体, 分别命名为BnPDAT1-A02、BnPDAT1-A10和BnPDAT1-C09, 其序列长分别为1998、2002和2005 bp, 各自编码665、666、667个氨基酸。预测BnPDAT1基因编码蛋白定位于细胞质膜, 具有典型的PDAT1保守结构域。多序列比对和进化分析表明BnPDAT1基因编码蛋白与甘蓝、拟南芥、亚麻芥PDAT1蛋白具有较高的同源性。酵母互补实验证实该基因编码蛋白具有PDAT1酶活性。BnPDAT1基因在湘油15号中的表达现先上升后降低趋势, 在开花后25~30 d达最大值, 但3个拷贝的表达变化规律存在差异。     

植物中短碳链脂肪酸的产生及其在油菜基因工程中的应用

中短链脂肪酸在工业、医药、能源方面有广泛的用途,靠天然植物物种提取远远不能满足目前的需求。利用植物基因工程技术,用油菜生产中短链脂肪酸已成为目前的发展趋势。本文从中链脂肪酸的种质资源,相关基因的分离及克隆,以及转基因油菜产生中短碳链脂肪酸等几方面介绍了植物中链脂肪酸产生及在油菜基因工程中的发展现状。     

激光辐射对甘蓝型油菜种子的影响

以华丰油杂8号种子为材料,研究了氦氖激光不同辐射照度和不同辐射时间对油菜种子茎和根的生长长度的影响。结果表明,激光辐射照度为20.78Fc,辐射时间为15min时,与对照组相比,油菜种子出苗后的茎和根的长度增长的幅度最大,茎的长度增长了2.1cm,根的长度增长了0.18cm。     

甘蓝型油菜脂肪酸成分的基因作用形式和效应

对4种纯合芥酸基因型双列杂交所产生的9种芥酸基因型的6种主要脂肪酸的含量配适二基因模型,分析结果表明:芥酸含量的加性遗传方差占总遗传方差的99.5%以上,A 和 C 两染色体组中基因座位的加性效应基本上相等,F_1代和 F_2代的 d_a 分别为14.19和13.90,d_c 为13.81和13.38。廿碳烯酸以加×加互作为主,在 F_1和 F_2代中,该分量占     

甘蓝型油菜磷脂二酰甘油酰基转移酶(BnPDAT1)表达特性研究

为探究甘蓝型油菜中BnaPDAT1基因表达特性与油脂合成之间的关系。选用2个含油量具有显著差异的甘蓝型油菜双低品系855(49. 72%)和868(35. 06%),以qRT-PCR方法检测BnaPDAT1各拷贝在两品系油菜中的表达规律,同时以薄层层析(TLC)和气相色谱(GC)检测两品系油菜中TAG的积累规律。结果表明:授粉后种子中BnaPDAT1基因及其3个拷贝表达量均呈先升高后降低的趋势,花、叶片中均有BnaPDAT1表达,三拷贝表达存在差异,但表现整体调控的特点。两品系油菜叶(Bna A10. PDAT1除外)和授粉后20 d的种子中BnaPDAT1及其3个拷贝表达量具有极显著差异,其余各时期两品系间表达差异规律不明显,BnaPDAT1在高含油量品系855中授粉后20 d表达量为全生育期最高值(11. 100 9),是868的5. 07倍;叶中表达量8. 858 6,为868的7. 34倍,表达特性与Bna C09. PDAT1相似。两品系油菜种子TAG含量变化均呈S型,授粉20 d后油脂合成进入快速增长阶段,授粉后35 d进入缓慢增长期;授粉后30 d以前TAG含量品系间差异不大,授粉后35 d开始出现差异,授粉后40 d差异进一步扩大并趋于稳定。BnaPDAT1基因表达和种子TAG含量变化没有明显的直接关系,但高含油品系中BnaPDAT1基因表达值明显高于低含油品系。     

无芥酸甘蓝型油菜十八碳不饱和脂肪酸含量的QTL定位

用无芥酸的高油酸油菜品系HOP和低油酸油菜品种湘油15为父母本构建含189单株的F₂代作图群体。F₂代单粒种子播种前采用半粒取样,F₂代单株种子采用混合取样,进行脂肪酸含量的气相色谱分析。统计检测显示这两种方法测定结果极显著相关,各种脂肪酸含量之间大部分也呈显著相关。用该群体构建含342个SSR标记的遗传连锁图并对18碳不饱和脂肪酸含量进行了QTL定位。在A5和C5连锁群上各检测到1个油酸含量主效QTL,其中位于A5连锁群的QTL效应值较大,且与FAD2基因紧密连锁;位于C5连锁群的QTL为首次报道,与之紧密连锁的标记在A5 连锁群QTL区域有同源标记,说明可能与位于C5的FAD2基因有关。用两种方法测定性状值都能检测到这2个QTL,且效应值比较接近,共能解释60%~70%油酸含量变异。由于油酸含量与亚油酸之间高度相关,定位在A5和C5的油酸含量QTL也被确认为亚油酸含量主效QTL,但利用单株法测定的性状值能在A4连锁群上再发现1个LOD值较低的亚油酸含量QTL。两种测定法能比较一致地在A4、A5和C4连锁群上检测到3个亚麻酸含量主效QTL,共能解释72%~80%亚麻酸含量变异。用半粒法能在A4连锁群还能检测到1个解释变异度为12.42%的较小LOD值的亚麻酸含量QTL。     

Fatty Acid Composition of Oil from Erucic Acid-Free Summer Rape Seed (Brassica napus L.) in Relation to Nitrogen Nutrition and Raceme Position

A greenhouse study was conducted to determine the effect of nitrogen supply (30, 100 or 170 ppm N) and raceme position on the fatty acid composition of oil extracted from erucic acid-free summer rape seed ( Brassica napus cv. Callypso ). The seven fatty acids analyzed for include palmitic, palmitolcic, stearic, oleic, linoleic, linolemc, and eicosenoic acids; of which oleic (59.54–64.84 %) and palmitoleic (0.36–0.4 %) acids were the highest and lowest levels respectively. Generally, N nutrition influenced fatty acid pattern only to a little extent. Palmitic, palmitoleic and stearic acid levels were increased by 170 ppm N, depending on raceme position, but oleic and linolenic acids were unaffected. Similarly, 170 ppm N produced the highest fatty acid levels in seeds on the lower portions of racemes, with the exception of oleic acid. This was also true in the case of the upper portions of racemes, except that 30 ppm N produced the highest levels of oleic and linoleic acids in rape seeds. Under the optimum N supply level (i.e. 100 ppm N), position of raceme on the rape plant did not greatly influence the levels of different fatty acids in lipids.     

植物提取物减少油菜种子带菌量的初步研究

采用冰冻法研究了十种不同植物提取物对油莱种子表面和种子内部真菌生长的影响，发现多种植物提取物能显著抑制油莱种子表面和种子内部真菌的生长，其中韭菜、辣椒和未灭菌大蒜提取液能完全抑制油莱种子表面和种子内部真菌的生长，可初步选为油莱植物型种衣剂中化学农药杀菌剂的替代品。     

Independent Inheritance of Erucic Acid Content and Flower Colour in the C-Genome of Brassica napus L.

The synthetic Brassica napus L. line No7076 was obtained from a cross between yellow-flowered and zero-erucic turnip rape (B. campestris) Sv85-38301 and white-flowered and high-erucic (41.4%) B. oleracea ssp. alboglabra No6510. This synthetic B. napus is pale-flowered and has an average erucic acid content of 25.8 %. It was crossed with the yellow-flowered and zero-erucic B. napus line SvS4-2S053 and segregation of the erucic acid content and flower colour was studied in F₁ and F₂ generations. The high erucic acid content was controlled by a single gene in the C-genome and was additively inherited. Strong evidence was obtained in support of independent segregation of the erucic-arid content and the flower colour characters controlled by the C-genome of B. napus.     

油菜杂种后代硫苷和蛋白质含量的表现及其杂种优势分析

以1个甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复系为父本,与2个不同来源的保持系配置杂交种F1,并构建了F2,F2：3家系。对2个群体的F1,F2,F2：3家系的硫苷含量、蛋白质含量的杂种优势进行分析,结果表明,这2个品质性状的F1杂种优势值较低,为负值或较小的正值;F2杂种优势值仍然较低,为负值或较小的正值;对群体1硫苷含量、蛋白质含量在F2,F2：3家系的分离情况进行分析,结果表明,2个品质性状都存在着丰富的变异,但均集中在中亲值附近,其在F2,F2：3家系中的次数分布均符合正态分布,说明它们为数量性状,同时都出现了超优亲现象,这为品质育种选择高蛋白、低硫苷优质油菜奠定了基础。     

甘蓝型油菜种皮花青素相对含量测定方法研究

在配合甘蓝型油菜育种工作中,花青素含量的变化是重要的一个测定指标,笔者介绍了一种改进的测定甘蓝型油菜种皮中花青素相对含量的方法pH差示法,同常用的盐酸甲醇法相比较,同样不需要标准样品,成本低廉,测定简便快捷,同时能有效的去除甘蓝型油菜种皮中褐色物质对测定结果的干扰,所得结果能更准确地表现出不同色泽的种皮中花青素含量的变化。pH差示法在简便,快捷的基础上,所测定甘蓝型油菜种皮花青素相对含量更为准确、有效。     

甘蓝型双低油菜品种豫油2号的选育

豫油2号是用系谱法从“(7818×Marnoo)F_2×QVa”的杂种后代中选育的甘蓝型双低油菜品种.该品种具有高产、优质、抗(耐)病等特性.在河南省三年区试、两年生产示范和国家黄淮区域试验中,比双低油菜品种豫油1号(ck_1)增产15.6%,比高芥酸、高硫甙油菜品种南阳41(ck_2)增产3.8%,比低芥酸油菜品种秦油3号增产23.2%.该品种含芥酸0.244%、硫甙16.57μmol/g,含油量39.48%,达到了国际优质油菜标准.较抗(耐)病毒病和菌核病.     

Genetics of the Erucic Acid Content in Interspecific Hybrids of Ethiopian Mustard (Brassies carinata Braun) and Rapeseed (B. napus L.)

Ethiopian mustard (Brassica carinata Braun) is a potential oil crop in which genes for low erucic acid content of the seed oil have not yet been found. In order to solve this problem the potential of rapeseed (B. napus L.) varieties as a source of these genes has been tested. Reciprocal F₁ hybrids between B. carinata and a low erucic acid variety of B. napus, F₂, and backcrosses with B. carinata were obtained. The fatty acid composition was determined in half seeds of F₁ and segregating generations from reciprocal interspecific crosses. The genetic analysis indicated that the erucic acid content of the seed oil of B. carinata is controlled by two genes with no dominance and additive in action.