甘蓝型油菜辐射诱变初探

以甘蓝型双低油菜品种为材料,用3个不同60co-γ射线剂量（800Gy,1000Gy,1200Gy）辐射处理材料,研究品种辐射前含油量,芥酸,硫苷和硫等成分的含量与辐射后成苗率的相关性及辐射处理对成苗率和M1,M2植株主要产量性状的影响。结果表明：（1）辐射前种子芥酸和硫的含量与成苗率呈现显著或极显著正相关,且表现为随着辐射剂量的增加,相关系数增加;含油量与成苗率则呈现显著或极显著负相关,表现为随着辐射剂量的增加相关系数的负值增加。（2）基因型不同的甘蓝型油菜品种的成苗率同一剂量辐射处理间存在显著差异。（3     

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。     

甘蓝型油菜种质群体油和蛋白质含量变异及相关性分析

本研究拟通过检测甘蓝型油菜种质群体种子的油含量和蛋白质含量及其二者之间的相关性分析,筛选出优异的育种资源,为甘蓝型油菜育种和基础研究提供材料。共检测了363份甘蓝型油菜种质群体种子,得出其油含量和蛋白质含量都表现出明显的变异,油含量、蛋白质含量及两者总含量的变异范围分别为27.9%~51.4%、20.8%~34.1%和57.8%~75.1%,并划分为3个群体。群体Ⅰ材料中,油含量和蛋白质含量分别为30.3%和31.6%,变异系数分别是5.3%与4.4%;群体Ⅱ材料中,油含量和蛋白质含量分别为39.6%和27.9%,变异系数分别是7.6%与6.5%;群体Ⅲ材料中,油含量和蛋白质含量分别为45.9%和23.8%,变异系数分别是4.4%与5.9%。相关性分析结果表明,材料的油含量和蛋白质含量都呈现出极显著负相关关系,其相关性系数r=-0.65(p<0.01)。通过本研究,筛选出了部分优异的种质材料,例如高油含量材料“林编12-71”和“浙油50”、高蛋白质含量材料“林编13-62”和“4 E 006”及高总含量(油+蛋白质)材料“林编12-230”和“AC 21”等。     

以NIRS定量分析甘蓝型油菜、芥菜型油菜饼粕赖氨酸含量

作物品质育种工作需要快速和准确,并且不破坏种子的情况下来测定有关参数,但传统的品质鉴定方法在分析速度和效率以及种子的留存上存在局限性,难以满足上述要求.近红外反射光谱分析技术(near infrared reflectance spectroscopy,NIRS)是一种不需要对种子进行前处理,即可得到几乎全部农产品品质参数的分析技术[1].NIRS技术现已广泛应用于农产品[2]、食品[3]、果汁[4]、饲料[5]等的分析检测.我国该技术的应用虽起步较晚,但在农作物品质分析上已取得了一些可喜的进展[6,7].用近红外仪测试油菜种子的含油量、饼粕的蛋白质含量与硫甙含量,已基本接近和达到化学分析所需求的精度[8].     

分子标记辅助选择改良甘蓝型油菜种子油酸和亚麻酸含量

本研究以甘蓝型油菜SW HickoryxJA177产生的SJ DH群体为材料,利用混合分离群体法(Bulked Segregant Analysis,BSA)的原理快速筛选到2个SSR分子标记(BRMS007和BRGMS630)与油酸含量相关,4个SSR分子标记(sN2025,BoGMS798,Na12 D09和OI1...     

硼对甘蓝型双低春油菜产量和品质的影响

旨在阐明硼对甘蓝型双低春油菜产量和品质形成的影响机理,明确甘蓝型双低春油菜产量和品质形成与施硼量的关系。试验以甘蓝型双低春油菜"青油14"为供试材料,采用单因素五水平随机区组设计,研究了不同施硼量对甘蓝型双低春油菜产量和品质形成的影响。结果表明:甘蓝型双低春油菜单株角果数与施硼量之间呈显著线性关系,而每角果粒数则与施硼量呈二次曲线关系,适量施硼可以协调每株角果数与每角果粒数的关系,有利于提高产量。籽粒产量与每角果粒数呈极显著正相关性(r=0.982 8**),与单株一次有效分枝数和千粒重也呈一定的正相关性,而与单株角果数则呈一定的负相关性。适量施用硼肥,可明显提高甘蓝型双低春油菜的籽粒产量和产油量,增加籽粒粗脂肪和粗蛋白质含量,而降低硫苷含量,进而改善品质。籽粒产量、产油量与施硼量之间均呈二次曲线关系,施硼量分别为17.84 kg/hm2和19.42 kg/hm2时,籽粒产量和产油量分别达到理论最大值3 154.18 kg/hm2和1 344.61kg/hm2,施硼过量,籽粒产量、产油量均下降。粗脂肪含量与施硼量之间呈单峰曲线关系,粗脂肪含量达到最大值(45.3%)时的施硼量为24.62 kg/hm2。硫苷含量与施硼量则呈开口向上的二次曲线关系,施硼量为19.42 kg/hm2时,硫苷含量为10.29 mg/g(≤30 mg/g)。试验综合考虑甘蓝型双低春油菜的籽粒产量、产油量及籽粒综合品质,提出适宜的施硼量(含硼11%)以19.42 kg/hm2为宜。     

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     

不同环境中甘蓝型油菜种皮木质素含量的QTL定位

以甘蓝型黄籽油菜GH06和甘蓝型黑籽油菜中油821为亲本杂交,后代通过“一粒传法”连续自交7代构建重组自交系,2007年分别在重庆市北碚区和万州区2个试验基地种植重组自交系群体,利用本实验室已构建的遗传连锁图谱和复合区间作图法(CIM),对种皮木质素含量进行测定及QTL定位分析。结果在2个环境中共检测到12个种皮木质素含量相关的QTL,分别位于4个不同的连锁群,单个QTL可解释性状表型变异的4.50%~8.79%;在第3连锁群上检测到1个QTL与同一标记EM19ME23/130连锁,其余10个QTL位置不同;在北碚检测到的QTL主要分布于第20连锁群,在万州检测到的QTL主要位于第3连锁群;部分种皮木质素的QTL与种胚类黄酮和种皮色泽的QTL位于相近区间,在北碚和万州种皮木质素含量与种胚类黄酮存在极显著和显著正相关关系。结果表明甘蓝型油菜种皮木质素含量表现为多基因控制的数量性状,基因表达受环境影响较大;油菜种皮木质素合成和类黄酮的积累可能受相同关键基因调控或者具有部分相同的合成代谢途径。     

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。     

60Coγ辐照对甘蓝型油菜农艺性状和品质的影响

以800,1000和1200 Gy 3种剂量60Coγ射线处理甘蓝型油菜品系761和532的风干种子。分析了60Coγ射线辐射对油菜种子发芽率、主要农艺性状和品质性状的影响。结果表明:辐照处理的种子发芽率随照射剂量增加而下降,但不同基因型受到影响不同;辐射处理对M1的株高及生长量有明显抑制,辐射处理不同数量性状的效应不一致,对分枝部位的效应最显著,但千粒重和每角果粒数无显著变化;800~1000 Gy辐照处理使油菜种子含油量有不同程度提高,脂肪酸中芥酸和油酸含量变异较大。     

我国玉米籽粒脂肪酸含量研究

用甲酯化—气相色谱法测定了我国20个省(区)608份玉米品种籽粒的脂肪酸含量。统计结果表明:我国玉米6种主要脂肪酸的含量平均亚油酸为46.67%,油酸为34.18%,棕榈酸为15.02%,硬脂酸为2.25%,亚蔴酸为1.31%,花生酸为0.33%。不饱和脂肪酸之和为82.16%。用聚类分析法对脂肪酸含量以省(区)为单位作分区统计,统计结果表明:我国玉米亚     

用全基因组关联分析筛选甘蓝型油菜叶片叶绿素含量候选基因

提高油菜产量是保障国家粮油安全的重要举措。作物"源""流""库"理论表明,充足的光合产物(源)是高产的前提,而叶绿素是直接参与光合作用的物质,因此,选育高叶绿素含量的甘蓝型油菜是提高产量的重要途径。本课题组前期对全球收集的588份优异油菜种质资源进行5X重测序,获得385,692个高质量SNP标记。利用SPAD-502叶绿素仪于2018—2019连续2年测定苗期完全伸展的叶片叶绿素总量,结合获得的SNP标记进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS),筛选与叶绿素含量显著关联的SNP位点。结果表明, 2018年鉴定到5个显著关联的SNP位点,贡献率为5.51%～7.89%,其中S6₃493805位点贡献率最大;2019年检测到46个SNP位点,贡献率为7.29%～10.34%,其中S13₁1413088位点贡献率最大。将显著关联SNP位点上下游各500 kb区间内的基因与参考基因组比对,初步筛选出2022个油菜基因。将其基因序列在拟南芥基因组内进行BLAST比对,结合前人已报道的拟南芥同源基因...     

甘蓝型油菜GPAT6基因在酵母和拟南芥中的表达分析

利用同源克隆法获得‘湘油15’中长度为1 506 bp的GPAT6基因,并通过酿酒酵母质粒YES2.0和特异性启动子Napin构建了酵母表达载体和植物种子特异表达载体,分别转化酵母和拟南芥。气相色谱分析表明：转BnGPAT6基因的酵母中C14:0脂肪酸比对照高一倍,而C16:0,C16:1,C18:0和C18:1所占比例均明显下降。转基因拟南芥4个株系中种子的总含油量均下降,其中C16:0、C18:2和C18:3的比例略有升高。推测BnGPAT6在油菜中的功能与含油量关系不大,可能参与几丁质、软木脂等物质的生物合成途径。     

利用SNP高密度遗传连锁图谱定位甘蓝型油菜种子硫苷含量的QTL

种子硫苷在甘蓝型油菜中有着重要的生物学作用和经济价值。本文旨在通过复合区间作图法利用高密度SNP遗传连锁图谱定位种子硫苷的QTL。用近红外扫描获得种子硫苷含量,每株系扫描3次,取平均值。所用的高密度SNP遗传图谱包含2795个SNP多态性标记位点,图谱总长1832.9 cM,相邻标记间平均距离为0.66 cM。定位了2年的种子硫苷含量QTL,其中有5个在2年内被重复检测到,分别分布在A03、A09和C02染色体上,LOD阈值在2.90~10.40之间。这些QTL在2011和2012年试验中分别解释了56.9%和55.1%的表型变异。另外有5个QTL仅在其中一年被检测到,这些QTL能够解释4.1%~7.9%的表型变异,QTL阈值在2.53~3.83之间。     

通过甘蓝型油菜和白芥属间杂种后代的小孢子培养获得二体异附加系

对3株甘蓝型油菜-白芥单体异附加系（2n=39）进行小孢子培养,共获得15株单倍体植株。经GISH鉴定,其中11株n=19,4株附加有一条白芥染色体（n=20）。经秋水仙素加倍处理,获得了二体异附加系(2n=40),这为远缘杂交后代外源基因的保存、纯合和利用提供了一条新的途径。     

用全基因组关联作图和共表达网络分析鉴定油菜种子硫苷含量的候选基因

油菜籽饼粕是畜禽养殖中重要的蛋白原料, 但饼粕中的硫苷是一种抗营养物质, 食用过多会对禽畜产生毒害, 因此挖掘油菜籽粒硫苷含量的候选基因对油菜种子低硫苷育种具有重要现实意义。本研究连续4年种植1个含157份材料的油菜自然群体, 结合重测序数据对种子硫苷含量进行全基因组关联分析(GWAS), 并对15份低硫苷和15份高硫苷材料进行种子发育早期的转录组测序, 通过权重基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定种子硫苷含量的候选基因。用GWAS共检测到45个与种子硫苷含量显著相关的SNP, 单个位点解释的表型变异为13.5%~23.3%, 主要分布在A09、C02和C09染色体的3个区间中, 覆盖5个已知的硫苷代谢基因。用WGCNA分析发现高、低硫苷材料之间的2275个差异表达基因, 可分为12个基因模块, 其中1个模块的基因显著富集在已知的硫苷生物合成途径, 对该模块内163个基因的权重分析得到13个候选基因。经检测, GWAS和WGCNA共得到的18个候选基因中, 有14个候选基因的表达量与种子硫苷含量显著相关(r = 0.376~0.638, P<0.05)。用两种方法鉴定到1个共同的候选基因BnaC02g41790D (基因名MAM1), 与该基因连锁的5个SNP构成5种单体型, 等位基因效应分析发现, 自然群体中63%的材料(99/157)为Hap 5, 平均硫苷含量为50.79 μmol g^-1, 与另外4种单体型(95.04~110.28 μmol g^-1)存在极显著差异(P<0.01)。本研究结合GWAS和WGCNA两种方法鉴定了油菜种子硫苷含量的候选基因, 可为复杂性状候选基因的筛选提供参考。     

香椿种子中脂肪酸与植物甾醇含量分析

利用毛细管气相色谱法对香椿种子中甾醇及脂肪酸含量进行了分析。结果显示,香椿种子主要合有3种甾醇,菜油甾醇、豆甾醇和β-谷甾醇,含量分别为0.90mg／g、0.19mg／g、4.58mg／g。香椿种子中脂肪酸主要有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸,分别达5.56％、2.61％、10.70％、52.89％、22.16％,不饱和脂肪酸约占86％。