甘蓝型油菜黄籽粒色性状研究

从结构解剖、生理生化、遗传和分子生物学等方面对20多年来国内外甘蓝型黄籽油菜的研究成果进行了综述。解剖学研究揭示了甘蓝型黄籽油菜不耐自交的原因，色素物质存在的部位及种皮颜色变化过程；生理生化方面认为花色素、多酚和类黄酮对未成熟种子的种皮颜色有决定作用，黑色素决定了成熟种子种皮颜色。花色素可能由游离苯丙氨酸转化而来，黑色素由游离酪氨酸和多酚为前体合成的，并以邻苯二酚型为主要组成成分；品质性状方面的研究表明：粒色浅，则种皮薄，种皮纤维素含量低，而种子含油量，胚含油量及皮壳含油量就高，但粒色与种子含油量的相关是通过皮壳率和皮壳含油量而体现的。种皮厚，种皮纤维素含量高，千粒重小。单株粒重越大，胚蛋白质含量就高；黄籽粒色主要受母本基因型影响，至少受2对基因控制，环境及农艺措施也影响种皮色泽，其遗传复杂性可能由于不同的A和C基因组控制粒色基因位点间互作，或转座子控制导致的；可以通过系统选育、杂交选育、理化诱变及生物技术选育等方法获得甘蓝型黄籽油菜。     

甘蓝型黄籽油菜RAPD和种皮色素遗传多样性

 以不同遗传背景的 14个甘蓝型黄籽油菜为材料 ,通过分析种皮内色素的种类、色素含量、蛋白质与含油量、RAPD标记等 ,研究了甘蓝型黄籽油菜资源的遗传多样性。结果表明 ,影响种皮色泽的色素主要为黑色素和花色素 ,根据其含量的不同 ,可分为高花色素类、高黑色素类和低色素类等 3个类群。其中 ,高花色素类的种子种皮花色素含量 >2 .5 4mg·g-1DW ,种子呈纯黄或橙黄色 ;高黑色素类种子的种皮色素含量 >178.4U(A2 90mm) ,种皮呈浅黑色 ,种子颜色为黑黄色 ;低色素类种子种皮的黑色素和花色素含量均较低 ,种皮半透明 ,种子部分因显现出胚的颜色而呈纯黄、绿黄或褐黄色。种子含油量为 36 .2 %～ 45 .5 %,蛋白质含量达 2 1.1%～ 2 7.7%,二者呈极显著负相关。对RAPD扩增结果进行UPGMA分析 ,发现甘蓝型黄籽油菜DNA存在着丰富的多态性 ,遗传相似系数为0 .2 5～ 0 .90 9,14个甘蓝型黄籽油菜材料可被划分为 2个类群。     

不同来源甘蓝型黄籽油菜品质性状的遗传分析

以7个甘蓝型黄籽油菜品系为材料,按Griffing方法Ⅱ配制28个组合进行试验,考查了皮壳纤维素含量、种子含油量、皮壳含油量、胚含油量、胚单宁含量、胚蛋白质含量、单株粒重、黄籽度、千粒重等9个性状。方差分析表明,重复之间的差异不显著,而9个性状组合间的差异均达到显著水平,皮壳纤维素含量、种子含油量、皮壳含油量、胚含油量、胚单宁含量、千粒重、黄籽度在亲本间差异显著;进一步进行9个性状间的相关分析,以种子含油量与胚蛋白质含量为目标性状进行通径分析。该文还就油菜品质育种提出一些观点,作为甘蓝型黄籽油菜育种的参考。     

黄子油菜遗传研究进展

十字花科芸薹属栽培种中的黄子油菜种皮较薄,种子含油量和蛋白质含量较黑子高,饼粕中纤维素含量较黑子低,因而极大地改善了菜子油和饼粕的商品品质。培育黄子油菜已成为油菜育种的重要目标之一。     

播期和密度对甘蓝型黄籽油菜主要品质的影响

研究了播期、密度对甘蓝型黄籽油菜粒色及其他主要品质性状的影响.结果表明,播期与黄籽油菜粒色变化关系密切,随着播期的推迟,甘蓝型黄籽油菜黄籽度先升高后降低.正常播期范围内,早播有利于提高种子含油量.随播期的推迟,甘蓝型黄籽油菜的胚蛋白质含量却呈上升趋势.随着种植密度的加大,甘蓝型黄籽油菜皮壳率逐渐增加而皮壳含油量和皮壳纤维素含量则呈降低的趋势.     

甘兰型黄籽油菜高含油量育种初报

油菜生产的目的在于获得食用油,因而不断提高油菜籽中的含油量是油菜育种的主要目的。近年来,国内外(1)(2)(3)(4)都很重视采用指示性状(即黄色种皮),作为选育高含油量的新品种的一种手段。据加拿大研究(2)白菜型的黄籽油菜,具有含油量高、蛋白质含量也高、纤维素含量少的特点,并提出1982年实现油菜品种黄籽化的育种目标(1)。1675年春季我们在甘兰型油菜中发现黄籽油菜(4)后,连续五年(1976-80年)进行系统研究,1980年春收后考种分析。己     

用电泳法分析芸薹属三种作物蛋白质研究

本文采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳法对甘蓝型油菜,甘蓝,阿比西尼亚芥黄籽和褐籽的蛋白质进行比较研究分析。结果表明：（１）甘蓝型油菜,甘蓝,阿比西尼亚芥之间有显著差异,有各自的特征带。（２）黄籽所含蛋白质种类比褐籽少,可能控制这些蛋白质合成的基因与控制种皮以泽的基因之间存在连锁关系。（３）从蛋白质谱带的数量,深浅,迁移率和相似度指数分析,阿比西尼亚芥与甘蓝     

播期和密度对甘蓝型黄籽油菜主要品质的影响

研究了播期、密度对甘蓝型黄籽油菜粒色及其他主要品质性状的影响。结果表明,播期与黄籽油菜粒色变化关系密切,随着播期的推迟,甘蓝型黄籽油菜黄籽度先升高后降低。正常播期范围内,早播有利于提高种子含油量”随播期的推迟,甘蓝型黄籽油菜的胚蛋白质含量却呈上升趋势。随着种植密度的加大,甘蓝型黄籽油菜皮壳率逐渐增加而皮壳舍油量和皮壳纤维素含量则呈降低的趋势。     

甘蓝型油菜种子性状间的相关与通径分析

该研究对108份甘蓝型油菜骨干系材料的含油量、蛋白质含量与种子色素含量进行分析,结果表明：含油量与蛋白质含量、种皮色素含量及胚花色素含量、总酚含量和黑色素含量存在极显著负相关,蛋白质含量与种皮和胚色素含量均达到极显著正相关或负相关,与黑色素含量存在极显著正相关;通径分析表明,种胚类黄酮含量与种子含油量的直接通径系数值都较大,说明对种子含油量的贡献较大;蛋白质含量、种胚总酚含量和种皮黑色素含量与种子含油量的直接通径系数为负值,说明它们对种子含油量的贡献为负效应.种胚总酚含量和黑色素含量与种子蛋白质含量的直接通径系数为较大的正值,说明它们对种子蛋白质含量的贡献较大,为正效应;种胚类黄酮含量和种皮黑色素含量与种子蛋白质含量的直接通径系数为负值,说明它们对种子蛋白质含量的贡献为负效应.油菜籽的含油量提高受到蛋白质含量和种皮、胚色素的影响,蛋白质在合成过程中可能与油分合成竞争底物,与黄酮类化合物的合成代谢途径密切相关,种皮和胚色素含量分别在2个环境中相关性不一致,表明种皮和胚色素合成可能受不同遗传体系控制,色素在其合成代谢途径过程中的底物竞争性可能不同.     

黄籽油菜种皮颜色研究进展

在相同的遗传背景下,黄籽油菜较黑籽油菜具有种皮薄、木质素含量低、油分高、饼粕中蛋白质含量高等优势,因此黄籽油菜的遗传育种是多年来油菜育种的重点。综述了油菜黄籽性状的表型鉴定、遗传分析、黄籽形成中关键色素以及与黄籽性状紧密连锁的分子标记的研究进展,最后对黄籽油菜的研究方向进行了展望。     

甘蓝型油菜种皮色泽形成与相关酶及蛋白质含量的关系

 以3对不同来源的甘蓝型油菜黄、黑籽近等基因系为试材,研究了甘蓝型黄籽油菜种皮色泽形成与相关酶及蛋白质含量的关系。结果表明,相同遗传背景的黑籽种皮中,苯丙氨酸解氨酶(PAL) 和多酚氧化酶(PPO)均显著高于黄籽种皮,且黄籽种皮的PAL活性高峰期出现较晚,而谷氨酰胺合成酶(GS)活性在黄籽和黑籽种皮中无显著差异。在种子发育期用红光、蓝光、PAL抑制剂对羟基苯甲酸、PPO抑制剂聚乙烯吡咯烷酮、蛋白质合成促进剂尿素、质体蛋白质合成抑制剂氯霉素分别处理植株,发现PAL是黄籽种皮呈色的关键因素;PPO是黑籽种皮呈色的     

甘蓝型油菜黄籽不育材料Y7215A的发现及初步研究

油菜籽的黄色种皮是一个高含油量的标志性状, 黄色愈淡, 含油率愈高.以黄色种皮为指示性状选育的白菜型和芥菜型油菜品种,国内外已有不少报道,如瑞典育成一个双低白菜型黄籽油菜品种.而甘蓝型油菜籽的种皮是黑、褐等深色,没有黄色种皮的甘蓝型油菜品种.华中农业大学的刘后利先生等,在国内首次发现并育成了世界上第一个甘蓝型黄籽油菜品种华黄1号.由此兴起了国内甘蓝型黄籽油菜品种选育的热潮.     

密度和氮素与甘蓝型黄籽油菜主要品质的关系

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了不同密度和氮素水平下粒色及其他主要品质性状的变化。结果发现,施氮可使甘蓝型黄籽油菜黄籽度明显提高,但同时种子含油量有下降趋势;施氮后多数基因型的胚蛋白质含量均有不同程度的增加;密度对黄籽油菜粒色、种子含油量的影响因基因型而异;密度对胚蛋白质含量有负效应,即密度加大,胚蛋白质含量有降低趋势。     

几种化学药剂对甘蓝型黄籽油菜粒色及其它主要品质性状的影响

在盛花期和青荚期各用不同的化学药剂对甘蓝型黄籽油菜进行处理，通过测定其主要品质指标的变化，研究了各种供试药剂对甘蓝型黄籽油菜粒色等主要品质性状的影响。结果发现，增克素、乙烯利、赤霉素、萘乙酸等植物外源活性物质可促进种皮色素的合成，从而使黄籽油菜种皮颜色加深；这些化学药剂可不同程度地提高种子含油量，打破了蛋白质含量和舍油量之间的负相关关系，可使二者含量之和显著提高。     

密度和氮素与甘蓝型黄籽油菜主要品质的关系

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了不同密度和氮素水平下粒色及其他主要品质性状的变化.结果发现,施氮可使甘蓝型黄籽油菜黄籽度明显提高,但同时种子含油量有下降趋势;施氮后多数基因型的胚蛋白质含量均有不同程度的增加;密度对黄籽油菜粒色、种子含油量的影响因基因型而异;密度对胚蛋白质含量有负效应,即密度加大,胚蛋白质含量有降低趋势.     

甘蓝型黄籽油菜黄籽外显率及其含油量

研究了甘蓝型黄籽油菜不同品系材料、不同单株间千粒黄籽外显率及其与含油量、黄籽级数和千粒重的关系。结果表明，甘蓝型黄籽油菜是一个不同黄色程度的黄籽组合体，甘蓝型黄籽油菜黄籽外显率品系间差异显著，单株间差异较大。黄籽外显率与含油量呈极弱相关关系，与黄籽级数（最低级）呈显著负相关关系，与千粒重呈弱相关关系。综合分析表明，甘蓝型黄籽油菜黄籽外显率应在85％以上，才能作为育种选择对象和高油分含量的菜籽色泽检测指标。     

甘蓝型黄籽油菜种皮色素与抗氧化酶的关系

以3个甘蓝型黄籽油菜自交系L 2、L 4、L 6为材料,研究了甘蓝型黄籽油菜种子发育过程中种皮抗氧化酶活性和色素含量的动态变化及其相互关系。结果表明,3种抗氧化酶SOD、POD、CAT活性和2种色素黑色素、花色素含量都是前期低、后期高,其中SOD、POD和CAT于花后41~48d达峰值,黑色素于开花41d后突然升高,花色素于花后27d逐渐升高。统计分析结果表明,黑色素与SOD、POD达极显著负相关,与CAT达显著负相关;花色素与SOD、POD、CAT均呈显著负相关。在收获前7d用1 g/L V c处理大田植株,发现甘蓝型油菜种皮SOD、POD、CAT活性增强,而黑色素、花色素含量下降。由此表明,甘蓝型黄籽油菜种皮抗氧化酶活性可能影响种皮色素含量。     

黔黄303AB的选育及其主要性状表现和遗传特性

甘蓝型黄籽双低油菜新不育系黔黄303AB是选用双低油菜品系8904的可遗传黄籽雄性不育突变株,对突变株后代采取连续兄妹交保持和可育株自交分离纯化方法,结合夏繁加代定向培育而成的隐性细胞核雄性不育两用系.其种子为土黄色或姜黄色,杂种粒色表现为母体遗传;不育性受2对隐性基因控制.其不育性稳定而彻底,恢复源广;农艺性状较好,品质性状优良,种子芥酸含量低于1%,硫甙含量35μmol·g-1左右,含油量45%左右,蛋白质含量26.36%.是开展黄籽优质杂交油菜育种的优良不育系.     

油菜种子种皮的结构和细胞壁成分研究

为探索油菜种皮的结构和细胞壁成分,借助扫描电镜和倒置生物显微镜对种皮表面和横断面结构进行观察,并采用显微化学鉴别法和红外光谱分析法鉴定种皮细胞壁成分。结果表明,油菜种皮表面纹饰为网 穴型,网眼由不规则的管状多边形组成;种皮横断面结构由外到内依次为表皮层、栅栏层和糊粉层;靠近种脐处种皮内有白色薄膜,栅栏层和糊粉层结构均逐渐变窄直至消失,种脐处种皮由两层致密结构组成。油菜品种浙双3号的种皮细胞壁中含有纤维素、木质素、色素、角质、蛋白质、果胶和脂类等成分。     

BnaTT2基因缺失黄籽甘蓝型油菜材料的创制

【目的】创制可以稳定遗传的黄籽甘蓝型油菜种质，为黄籽油菜材料的创制与利用奠定理论与实践基础。【方法】以甘蓝型油菜BnaTT2基因为研究对象，以甘蓝型油菜K407为受体材料，构建相应单靶点的CRISPR/Cas9基因编辑载体，利用农杆菌介导法将载体转化入油菜植株，测定获得的黄籽油菜基因编辑材料TT2-Mutant的籽粒色度和千粒质量，并用红外分析仪测定其脂肪酸组分相对含量和含油量。【结果】对甘蓝型油菜T₁代转基因株系靶位点的序列检测和突变类型分析结果表明，BnaTT2基因靶位点被成功编辑，编辑类型为单碱基的插入或缺失。获得的T₂代BnaTT2基因缺失油菜材料籽粒千粒质量（4.74 g）相比对照材料K407（3.62 g）增大；种子颜色变黄，黄色度等级为4.8；籽粒中的含油量极显著升高6.10%，亚油酸和亚麻酸相对含量分别极显著提升3.13%和4.99%，芥酸相对含量则极显著降低1.53%。【结论】BnaTT2基因敲除后可导致相应功能缺失，从而改变油菜籽的种皮颜色，并对其脂肪酸组成产生影响。