不同抗倒性甘蓝型油菜主茎的硅钾含量初探

[目的]研究不同抗倒性甘蓝型油菜主茎的硅、钾含量。[方法]以抗倒性不同的9个甘蓝型油菜品种为材料,计算倒伏指数,测定主茎的硅、钾含量,探讨油菜茎秆中硅、钾含量与植株抗倒性的关系。[结果]中双9号的倒伏指数最低,抗倒性最强,湘杂油2号的倒伏指数最高。中双9号的硅含量最高,为1.2527%,与其他品种存在显著差异,湘杂油6号的硅含量最低,为0.003 7%。中双9号的钾含量最低,为0.870 0%,富油3号最高,为9.416 7%。倒伏指数与主茎硅、钾含量的相关系数分别为-0.209 40、.141 0,相关性均不显著。[结论]该研究为抗倒伏高产油菜品种的选育和栽培提供了参考依据。     

应用cDNA-AFLP研究甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育差异表达基因

[目的]显性细胞核雄性不育（DGMS）是油菜杂种优势利用的重要途径。为了更好地理解该不育系统的分子机理，对甘蓝型油菜显性核不育的育性相关基因进行初步的研究。[方法]利用cDNA-AFLP对显性核不育材料两用系Rs1046AB的不育株和可育株进行了对比分析。[结果]共得到32个差异片段，分别属于27个uniGene，其中在可育株中增强或特异表达的有26个，不育株中只有1个。17个可以在NCBI数据库中找到同源序列（包括EST），10个没有找到同源序列。对17个已知序列的分析表明，这些片段参与了代谢、转录、细胞周期、蛋白质修饰、细胞间运输、信号转导和花发育等相关过程。此外，Northern印迹分析结果表明检测片段的表达模式与PAGE胶结果一致。[结论]本研究为更深入的研究甘蓝型油菜显性核不育的育性相关基因提供了基础，并对雄配子的发育研究也具有一定参考价值。     

甘蓝型油菜HD-ZIP基因家族的鉴定和表达分析

为揭示HD-ZIP蛋白家族成员在甘蓝型油菜全基因组中的分布及相关特征,通过生物信息学方法共鉴定出74个HD-ZIP转录因子,分别被定位到甘蓝型油菜的19条染色体和8条随机序列;这74个HD-ZIP蛋白都含有高度保守的HD-ZIP结构域;系统发育进化树将该家族成员聚为4大类;共线性分析发现大部分基因不仅在A和C染色体组间存在共线性,而且在各自染色体组内也存在串联重复事件;基因表达分析发现,大部分HD-ZIP家族基因在根和叶中均有表达,并且在根中表达的基因多于叶片,受到盐胁迫处理时,大部分基因表达量会增加。初步明确了甘蓝型油菜HD-ZIP家族成员结构特点和相关功能,为进一步研究甘蓝型油菜HD-ZIP蛋白家族基因的生物学功能奠定了基础,为油菜抗性育种工作提供科学依据。     

利用mRNA差异显示技术寻找甘蓝型油菜黄籽基因

 以两组不同来源的甘蓝型黄籽油菜近等基因系为材料,利用mRNA差异显示技术对90对随机引物和锚定引物组合进行筛选,获得1个能稳定重复出现的差异cDNA片段。以该差异片段为探针经Northern杂交验证了上述结果,推测该差异片段可能和种皮色泽差异形成有关。对该差异片段进行了克隆、测序,并根据此序列设计了2个嵌套特异引物,利用PCR-Walking技术延伸该差异片段,对该延伸序列进行克隆、测序及序列同源性分析。同时对mRNA差异显示技术应用过程中的相关问题进行了探讨。     

甘蓝型油菜主茎理化特性与倒伏的关系及抗倒性评价

以抗倒性不同的8个甘蓝型油菜品种为供试材料,分析了主茎的理化特性、株高、单株产量和倒伏情况,结果表明:中双9号的抗倒性最强,其主茎蛋白质含量最高,其他理化指标在品种间无明显区别;主茎钾含量与蛋白质、电阻率呈显著负相关;但蛋白质与含水量、粗纤维与抗折力、钙含量与单株产量、株高与粗纤维、株高与倒伏指数、倒伏指数与倒伏系数等均呈显著正相关;单株产量与倒伏指数呈极显著正相关。利用倒伏系数(单株产量/株高×抗折强度)评价油菜倒伏性是可行的。     

一种简易的cDNA-AFLP分析方法

cDNA-AFLP结合了RFLP和RT-PCR的优点,在无需了解序列信息的同时,集中显示基因组表达序列的多态性差异,灵敏性高,重复性好。但实验室开展常规的cDNA-AFLP研究需要昂贵的设备和大量的投入。本试验改用小面积变性聚丙烯胺凝胶电泳检测扩增产物,银染显带法来完成cDNA-AFLP的全套技术体系,便cDNA-AFLP分析方法更为简便、经济并减少污染。     

不同海拔环境中甘蓝型油菜RIL主要性状的差异分析

为研究海拔高度对甘蓝型油菜RIL群体主要性状的影响,运用方差分析、相关及通径分析方法,比较了在两种不同海拔环境条件下,两个甘蓝型油菜重组自交系（RIL）群体的种子千粒重、含油量、蛋白质含量、皮壳率以及黄籽度等5个主要性状的差异.结果表明：①5个性状都呈连续变异,表现多基因控制的数量性状特点,其中千粒重、含油量和蛋白质含量的频率分布符合正态分布;②高海拔环境的含油量要显著高于低海拔环境,低海拔的蛋白质含量要显著高于高海拔地区,含油量与蛋白质含量呈极显著的负相关;③高海拔环境中的含油量＋蛋白质含量显著地高于低海拔地区;④海拔环境对黄籽度的影响不显著;⑤海拔环境对皮壳率和千粒重的影响可能与群体基因型有关.     

甘蓝型油菜银染mRNA差别显示条件的建立及优化

mRNA差异显示技术是分析差异表达基因的强有力的工具。本实验针对油菜差别显示体系筛选优化,最终获得了差别显示体系。研究结果为:RNA模板在2μg,反转录产物用量为1.5μl时,可以扩增出较多且清晰的条带;PCR退火温度在40℃扩增条带清晰。该体系用于甘蓝型油菜低磷胁迫前后基因差异表达研究稳定可靠。     

利用RNA-Seq鉴定甘蓝型油菜叶片干旱胁迫应答基因

【目的】利用RNA Sequencing（RNA-Seq）技术比较2种不同生长条件下甘蓝型油菜苗期叶片转录组,鉴定油菜叶片干旱胁迫应答相关基因,从转录组水平揭示油菜适应干旱胁迫环境的分子机制。【方法】提取正常生长（ZY）和自然失水处理（ZY8D）的六叶期甘蓝型油菜中油821的叶片总RNA,以Illumina Hiseq 2000平台进行RNA-Seq分析。利用NGSQCTookit v2.3.3去除低质量和包含模糊碱基的reads。以甘蓝型油菜亲本物种白菜染色体v1.5和甘蓝Scaffold v1.0为参考序列,采用TopHat2-Cufflinks-Cuffmerge-Cuffdiff标准流程进行差异表达基因（differential expressed genes,DEGs）筛选。对上调和下调DEGs分别采用Cytoscape v3.1.0中的BiNGO和KOBAS2.0进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）代谢途径富集分析。选择上调和下调DEGs各3个,以实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）验证RNA-Seq结果的可靠性。【结果】过滤低质量reads后,ZY和ZY8D分别保留了26 192 312和28 378 899对高质量reads用于DEGs筛选,其中86.6%和85.8%的reads能准确比对到参考序列上,说明RNA-Seq结果和参考序列可靠。DEGs鉴定结果表明3 657个基因受干旱胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因1 431个,下调表达基因2 226个。GO富集分析发现上调表达基因主要与非生物胁迫响应和化学刺激响应相关,其中,参与水分胁迫响应和脱落酸（abscisic acid,ABA）刺激响应的基因分别有127和141个,而下调表达基因与植物病原菌防御、蛋白激酶活性和水杨酸（salicylic acid,SA）刺激相关。KEGG富集分析表明上调表达基因主要富集于苯丙烷和类胡萝卜素的生物合成及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物-病原菌互作和植物激素ABA、SA和茉莉酸（jasmonic acid,JA）信号转导途径。qRT-PCR检测6个DEGs的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。【结论】RNA-Seq分析鉴定出3 657个甘蓝型油菜叶片干旱胁迫应答基因。GO和KEGG代谢途径分析明确了差异表达基因富集的分子功能与代谢途径。     

甘蓝型油菜硫苷组分的双标图分析

采用GGE双标图法,对11份硫苷组分不同甘蓝型油菜进行4×7不完全双列杂交试验,旨在对各杂交组合的硫苷组分进行分析,从而筛选出其配合力较低的亲本组合来满足降低后代硫苷质量摩尔浓度的要求.结果显示:1对于2-羟-3-丁烯基而言,亲本一般配合力(GCA)较低的是父本D21R,D1R和母本D3AB,特殊配合力(SCA)较低的是父本91R,56R和母本D3AB,SCA较低的组合有S3×R3,S3×R7和S1×R3等;2对于3-丁烯基而言,亲本GCA较低的是父本15R,91R和母本Gd1AB,D3AB,SCA较低的是父本D1R,D21R和母本D3AB,SCA较低的组合有S3×R3,S3×R7和S1×R7等;3对父本GCA而言,3-丁烯基、4-羟-3-吲哚甲基、苯乙基、4-戊烯基与2-羟-3-丁烯基呈正相关,苯乙基、4-戊烯基与4-羟-3-吲哚甲基呈负相关.对母本GCA而言,3-丁烯基、4-戊烯基与2-羟-3-丁烯基呈正相关,苯乙基、4-羟-3-吲哚甲基与2-羟-3-丁烯基呈负相关;4各杂交组合硫苷组分的表型关系中,亲本针对各组分GCA的相关性与母本配合力效应双标图中所显示出来的结果基本一致.利用GGE双标图分析表明,选用D3AB作母本、D21R及D1R作为父本有利于降低杂种后代油菜籽中硫代葡糖苷的质量摩尔浓度.     

利用cDNA-AFLP分析大白菜、萝卜及其杂交种差异表达基因

为更好地理解十字花科蔬菜杂种优势的分子机理,对大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)、萝卜(Raphanus sativus L.)及其杂交种的差异表达基因进行了初步研究.利用cDNA-AFLP技术对杂种F1及其双亲进行基因差异表达分析,共得到44个在杂种F1特异表达的差异片段,分属40...     

甘蓝型油菜乙酰辅酶A羧化酶3个亚基基因的克隆及其表达

[目的]为构建乙酰辅酶A羧化酶的叶绿体表达载体奠定基础。[方法]以从甘蓝型油菜叶片中提取的叶绿体基因组DNA为模板进行PCR扩增,克隆羧基转移酶β亚基基因。以从开花20~29 d后油菜幼胚中提取的总RNA为模板进行RT-PCR扩增,克隆生物素羧化酶和生物素羧基载体蛋白的cDNA序列。最后,乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因被克隆到大肠杆菌表达载体中。[结果]SDS-PAGE分析结果表明乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因分别被克隆到大肠杆菌表达载体中。乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因在大肠杆菌中的表达产物分别为76.6、44.0和81.5 kD,其融合蛋白分别占总菌体蛋白的12%、10%和6%。[结论]不同品种的甘蓝型油菜生物素羧基载体蛋白cDNA序列存在较大差异。     

Heterosis of Double Low Self-incompatibility in Oilseed Rape (Brassica napus L.)

66 F1 hybrids, produced by 3 double low self-incompatible lines and 22 varieties with a North Carolina Ⅱ (NCⅡ) crossing design, were tested for their heterosis in Wuhan, China during two growing seasons from 1999- 2001. The results showed that significant differences were found between F1s and their parents for yield per plant and seed oil content. Mid-parent heterosis of these two characters ranged from 5.50%-64.11% and from 1.55% -7.44% respectively. Heterosis for seed yield per plant was greater than that of seed oil content. For yield components, heterosis of total number of siliques per plant was the highest, followed by seed number per silique and 1 000 seeds weight. Significant genotype-by-year interaction was found for seed yield per plant. Results from correlation and combining ability analysis indicated that parental effects on its F1 hybrid depended on characters, seed yield per plant was affected by both additive and non-additive effects, and seed oil content was affected mainly by additive effect. When designing hybrid programme, parents might be selected by GCAs and variances of SCAs of parents for the characters affected by both additive and non-additive effects, and by the sum of GCAs of female and male parents for the characters mainly affected by additive effects.     

甘蓝型油菜生物节律钟输出基因BnGI的克隆和表达分析

利用同源克隆的方法,以拟南芥GIGANTEA基因为种子序列,在甘蓝型油菜中克隆得到GI基因,命名为BnGI。序列分析结果表明:该基因编码区全长为3 516bp,编码1 171个氨基酸,与白菜GI基因序列同源性达99%,与拟南芥GI基因同源性达87%。成熟蛋白的等电点为6.59,分子量为127.15kDa,亚细胞定位预测在细胞核定位。荧光半定量检测结果表明:BnGI基因在根、茎、顶端分生组织、叶、花等中均有表达,但表达水平具有组织特异性。     

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。     

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。     

甘蓝型双低油菜品种"沪油18"的选育

"沪油18"是采用品种间杂交,低世代抗性鉴定和定向筛选育成的高产、抗(耐)菌核病和病毒病、抗倒伏和抗冻甘蓝型双低油菜新品种。该品种种子含油率42%,芥酸含量0.33%,硫苷含量10.16μmol/g。在上海市油菜区域试验中平均产量2 338.5 kg/hm~2,比双低对照"沪油15"增产4.1%。     

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。     

甘蓝型油菜硫苷性状的RAPD连锁标记研究

选择硫苷性状差异大,而其他品质性状和农艺性状相近的油菜品系967H和967L为亲本,用RAPD引物对亲本、F1、F2植株进行分子标记,寻找与硫苷性状相连锁的标记.结果表明,从482个RAPD引物筛选出6个在2个亲本之间表现多态性的引物,从这6个引物中筛选出1个在高硫苷基因池和低硫苷基因池之间有稳定差异的引物S268,用S268对F2群体单株进行检验,群体单株只显示3种带型标记,与低硫苷性状连锁的标记S268对低硫苷性状的贡献率为29.51%.     

甘蓝型油菜耐旱机理研究进展

干旱严重影响甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的生长发育、产量和品质。着重阐述了干旱胁迫对甘蓝型油菜生长发育的影响和植物耐旱机制,脱落酸(ABA)参与信号传导、气孔调控、促进脯氨酸的合成等方面的研究进展,提出了进一步强化植物耐旱机制研究的必要性。