新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂种分子鉴定

采用蕾期剥蕾授粉的方法,成功获得了新疆野生油菜和甘蓝型油菜属间杂种.杂种F1植株之间形态表现一致,介于双亲之间,并且具有明显的杂种优势.从F1群体中随机选取9株进行RAPD分析,扩增出的带型完全一致,并且是父母本随机扩增DNA片段的综合,说明这9株全为真杂种.试验结果表明,蕾期授粉可以克服新疆野生油菜和甘蓝型油菜属间杂交的不亲和性,利用RAPD分子标记技术可以快速有效地鉴定远缘杂种.     

甘蓝型油菜及其二倍体祖先种COR413家族基因生物信息学分析

COR413(cold- regulated 413)是植物响应低温与冷害胁迫的重要基因家族,为深入解析油菜耐寒分子机制,利用生物信息学方法在甘蓝型油菜、白菜和甘蓝基因组中分别筛选和鉴定到11、6和6个COR413基因,它们大部分定位在质膜和叶绿体膜上。COR413家族蛋白高度保守,具疏水性,较稳定,含有COR大家族其它类型蛋白所没有的色氨酸,不含信号肽。拟南芥、白菜和甘蓝组织表达特异性分析发现,亚家族I中的基因大部分在根和叶中有较高的表达量,亚家族II中的基因在茎和叶中有高表达。     

甘蓝型油菜与新疆野生油菜属间杂种的获得与分子鉴定

通过剥蕾重复授粉克服了甘蓝型油菜与新疆野生油菜属间杂交障碍,中双4号×野890812组合的199朵重复授粉花共产生32粒种子,其中8粒种子能发育成植株,5株植株形态与母本甘蓝型油菜相近,2株植株形态与白菜型油菜相近,1株植株形态介于母本甘蓝型油菜和父本野芥之间,叶面上具有新疆野生油菜特有的刺毛。RAPD分析显示8株F1代植株都同时具有母本中双4号和父本野890812的特征随机扩增DNA片段,还具有母父本均缺乏的新扩增DNA片段,表明8株F1代植株均为属间杂种。试验结果表明,决定甘蓝型油菜与新疆野生油菜或野芥远缘杂交中生殖隔离的主要因素是受精前障碍。属间杂种在形态和分子水平上的丰富变异预示通过甘蓝型油菜与新疆野生油菜间的属间杂交可望有效地拓展甘蓝型油菜遗传背景。     

甘蓝型油菜KCS13基因克隆与组织表达特异性分析

通过巢式PCR和基因组步移方法,从油菜的基因组中获得一段长度为3 356bp的序列。分析显示,该序列包含了KCS13基因的编码序列和启动子,命名为甘蓝型油菜KCS13基因,其转录区全长为1 587bp,编码区长1 389bp,无内含子,编码一条长462个氨基酸的多肽链。在甘蓝型油菜A、C基因组中都有KCS13基因存在。该基因主要在花蕾中表达,茎、叶和种子中表达稍弱,根中未检测到该基因表达。     

甘蓝型油菜品种的细胞质育性类型初探

利用湘矮A(来源于波里马不育胞质)的同核异质可育系(即保持系)湘矮B与引自8个国家的43个甘蓝型油菜品种(Brassica napus L.)测交,根据F_2群体的育性分离情况,鉴定出34个品种具有N细胞质,9个品种具有S细胞质。认为此法可作为油菜品种细胞质育性鉴定的可行方法之一。     

大豆PPR基因家族生物信息学分析

为明确大豆PPR基因家族在染色体上的分布、保守结构域、亚族种类、进化关系及表达特征等,采用生物信息学方法,基于Pfam的PPR种子序列模型筛选大豆基因组数据库,获得631个大豆PPR家族基因;利用MEME、ExPASy、TBtools、FigTree等工具对大豆PPR家族基因进行分类,分析各亚族的进化关系和保守结构域差...     

甘蓝型油菜BnKNAT2基因克隆和功能分析

为分析甘蓝型油菜中调控分生组织细胞特异分化的KNOX基因家族成员KNAT2,从品种中双11号中分离克隆了BnKNAT2基因,ORF长984bp,由5个外显子组成,该基因编码327个氨基酸残基的蛋白质,该蛋白质包含有KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox KN结构域,属I类KNOX蛋白。甘蓝型油菜中BnKNAT2存在4个拷贝,在主花序(原基)、授粉后7d的角果和茎中活跃表达。利用35S启动子构建了BnKNAT2的超表达载体(pD1301S-BnKNAT2)转化拟南芥野生型Col-0,21个转基因株系（T2）的叶片呈现不同程度卷曲、蜷缩以及波纹状叶缘。另外,BnKNAT2转基因株系开花期相比野生型明显推迟。     

甘蓝型油菜ＨＭＧ基因家族的生物信息学分析

为研究甘蓝型油菜HMG（high mobility group）基因家族的起源、进化和功能,利用生物信息学方法对甘蓝型油菜和其近缘物种HMG基因家族进行鉴定,并对其进化、基因结构、组织表达、直系旁系同源基因进行系统分析。在甘蓝型油菜中鉴定到45个HMG家族成员,并根据进化树和基因结构将其分成5组。染色体定位发现,19条染色体中有18条染色体有HMG基因,说明该家族基因分布较广泛。在甘蓝型油菜与甘蓝、白菜和拟南芥分别鉴定到47、45和26个直系同源基因对。在甘蓝型油菜中鉴定到28个旁系同源基因对,而在其它3个物种中则比较少,这可能与甘蓝型油菜的多次基因组加倍有关。对45个甘蓝型油菜BnHMG基因在根和叶中的表达模式进行分析,结果显示,大多数基因在根和叶中均有表达,且呈现出不同的表达模式。     

甘蓝型油菜NBS-LRR基家族的鉴定及密码子偏好性分析

NBS-LRR（nucleotide binding site and leucine rich repeat）是庞大且复杂的基因家族,对植物的抗病性具有非常重要的作用。为深入了解甘蓝型油菜NBS-LRR基因家族,合理开发利用基因资源,对甘蓝型油菜（Brassica na?pus L.）及相关物种的NBS-LRR基因进行了生物信息学分析,包括基因家族鉴定、系统进化分析、保守基序、基因结构、染色体定位以及密码子偏好性分析等。以拟南芥为参考,在甘蓝型油菜中鉴定到463个NBS-LRR基因家族成员,根据结构域将其分成TIR-NBS-LRR 和CC-NBS-LRR 两类,再分别细分为4 和8 个亚组。19 条染色体均有NBS-LRR基因,其中ChrC09上分布最多,达到53个;NBS-LRR基因以基因簇形式存在居多,可推测抗病基因NBSLRR发生了大规模片段复制。分析5个物种（甘蓝、白菜、甘蓝型油菜、水稻和拟南芥）的NBS-LRR家族基因密码子 偏好性,结果发现,甘蓝型油菜抗病基因有效密码子数范围与甘蓝（B. oleracea L.）更加相近。然后进一步对甘蓝型油菜和白菜（B. rapa L.）与甘蓝的共线直系同源关系进行偏好性分析,并获得相同发现,推测甘蓝型油菜可能和甘蓝在抗病基因密码子的使用偏好上更为相似。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育MI CMS的育性归类

利用鞯蓝型油菜细胞质雄性不育ＭＩ ＣＭＳ系统双低不育系及其保持系和恢复系,研究不育系与恢复系杂交后代中不同育性级别植株的育性归属。结果表明不同育性级别植株的花粉数量、分生活力、自交结实率等左异,因而育性分级标准中的１级、２级和３级植株均应归入不育株类,仅４级植株为可育株。根据这一归类方法,ＭＩ ＣＭＳ恢复基因条例一对显性基因的遗传模式。     

甘蓝型油菜分枝角度QTL定位及候选基因分析

分枝角度是油菜重要株型性状.为筛选和发现适度紧凑的分枝角度调控基因,以提高产量利于机械化收获,以分枝角度差异显著的油菜品种Holly和APL01为亲本构建的重组自交系(RIL)群体为材料,在2个环境中对分枝角度进行QTL定位及候选基因分析.结果表明,RIL群体分枝角度表现出连续变异且呈正态分布.利用前期构建的高密度SN...     

甘蓝型油菜MI CMS系统育性的遗传研究

利用ＭＩＣＭＳ细胞质雄性不育双低下不育系、保持系和恢复系研究ＭＩＣＭＳ系统育性的遗传、育性恢复基因的等位性和恢复系的细胞质育性。结果表明：（１）不育系与恢复系杂交后代可育株与不育株的分离比例,Ｆ２符合３：１,ＢＣ１符合１：１,不同组合间分离比例同质,ＭＩＣＭＳ系统育性恢复性由一对显性基因控制;（２）恢复系宁Ｒ１、宁Ｒ３和宁Ｒ４的恢复基因属同一位点;（３）恢复系宁Ｒ１和宁Ｒ４的细胞质是可育细胞质,Ｐ     

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系BAC文库的构建

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系包含了甘蓝型油菜全基因组和新疆野生油菜一对染色体,携带有恢复基因;以该二体异附加系为材料,以CopyControl&;#8482; pCC1BAC&;#8482; (Hind Ⅲ Cloning-Ready) Vector为载体,构建了其基因组的BAC文库（bacterial artificial chromosome library）。该文库含有69,120个克隆,平均插入片段达110kb,相当于甘蓝型油菜单倍体基因组大小的6.336倍。随机挑选3个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该材料BAC文库的建成,为我们下一步开展甘蓝型油菜基因组学研究及相关重要功能基因的克隆等提供了必要的技术平台。     

甘蓝型油菜SERK基因家族的鉴定与系统进化分析

体细胞胚胎发生类受体激酶（somatic embryogenesis receptor-like kinase,SERK）与植物体细胞胚发生,尤其是与植物非生物逆境胁迫响应有关。为鉴定甘蓝型油菜中BnaSERK基因家族成员、揭示其进化关系及其与油菜盐/旱胁迫的响应,利用生物信息学方法对甘蓝型油菜品种中双11的SERK家族成员、基因结构、进化关系、选择压力等进行系统分析,并初步分析了部分BnaSERK基因在盐/旱胁迫下的表达响应模式。结果表明：在甘蓝型油菜基因组共鉴定到24个BnaSERK基因,它们不均等地分布在15条染色体上,可分为3个亚族,具有相对保守的基因结构和保守基序,且含多种与激素和非生物胁迫响应相关的顺式作用元件。共线性分析表明,甘蓝型油菜和拟南芥、白菜、甘蓝分别有14对、44对和32对基因表现出共线性。基于比较基因组学研究,甘蓝型油菜BnaSERK基因在经历多倍体化之后,出现了不同程度的丢失现象。分析表明,BnaSERK基因家族在芸薹属物种间的进化相对保守。盐/旱胁迫下的5个BnaSERK基因在叶片中的表达模式分析结果显示,BnaA07g29610D、BnaC01g43240D、BnaCnng07810D基因在盐胁迫下表达量上调,而BnaA01g23070D、BnaA07g23390D基因则表现为下调;BnaA07g23390D、BnaA07g29610D基因在干旱胁迫下表现为上调表达,而BnaC01g43240D、BnaCnng07810D、BnaA01g23070D基因呈下调趋势。表明BnaSERK基因可能在油菜响应盐/旱胁迫的调控机制中发挥着重要作用。     

甘蓝型油菜pol CMS育性恢复基因的分子标记

以甘蓝型油菜pol CMS不育系1141A及其恢复系花叶恢为亲本构建F2分离群体，并进一步构建可育和不育分离群体集团。利用RAPD、SSR、AFLP等技术进行标记筛选，获得与Rfp基因连锁的2个分子标记，这2个标记分布于Rfp的两侧，其中，AFLP标记E7P16230与Rfp遗传图距最近，为4.3cM；另一侧的RAPD标记S1-500与Rfp遗传图距为10.8cM。     

甘蓝型油菜NCa雄性不育系不育类型及育性遗传

7个不同的NCa雄性不育系套袋自交，平均结角率为0．68％，平均亲和指数为0．008；在开放授粉条件下平均结角率86．29％，平均亲和指数11．69。用50个来源不同的甘蓝型油菜同时测定Pol雄性不育系、NCa雄性不育系、nap雄性不育系，结果表明NCa雄性不育系与Pol雄性不育系和nap雄性不育系之间的恢保关系差异明显。根据NCa雄性不育恢复基因的遗传分析，初步认为NCa雄性不育的恢复基因为1对恢复基因。     

新疆野生油菜染色体研究进展

新疆野生油菜是广泛分布在我国新疆的芸苔属油菜.这种野生的油莱生长的地理条件复杂,形态特征和生理特性多种多样,是我国油菜宝贵的育种资源,已引起国内外许多学者的重视.前人有过几篇报道,但结果不尽一致.报道的材料和研究的方面也很有限.从细胞学的角度正确确定新疆野生油菜的分类及其与黑芥(B.nigra L.)的亲缘关系对于探讨芥菜型油菜(B.juncea)在我国的起源具有十分重要的意义.本文将根据我们的研究结果对新疆野生油菜究竟是黑     

甘蓝型油菜BnPLE2基因克隆及转基因拟南芥过表达分析

为研究油菜中二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)基因的功能,利用甘蓝型油菜品种中双11号参考序列设计引物,克隆E2基因的CDS序列,命名为BnPLE2,序列全长1 503bp,由6个外显子构成,编码500个氨基酸残基,预测蛋白相对分子质量为25.17k D,等电点为9.04。BnPLE2氨基酸序列高度保守,与拟南芥Atpl E2相似性最高。构建BnPLE2超表达载体p35S::BnPLE2转化拟南芥哥伦比亚生态型。转基因拟南芥后代表现出花序簇状分布,花蕾排列紧密呈菊花状。主花序顶端优势消失,侧枝生长发达,果荚畸形,柱头突出。     

甘蓝型油菜phytocyanin家族全基因组鉴定和表达分析

质体蓝素（phytocyanin,PC）是一类含铜电子转移蛋白,参与植物光合作用、生长发育以及对环境的适应等。为研究异源四倍体作物甘蓝型油菜的PC基因功能,对BnPC家族进行全基因组鉴定,共鉴定到173个成员。根据铜结合位点以及糖基化位点的差异将该基因家族的蛋白划分为4个亚家族：类早期结瘤素蛋白（BnENODL）、类花青苷蛋白（BnUCL）、类漆树蓝蛋白（BnSCL）和类质体蓝素蛋白（BnPLCL）。蛋白质序列特征分析结果表明,133个BnPC含有N端信号肽,77个BnPC具有糖基磷脂酰肌醇锚定信号,87个BnPC具有阿拉伯半乳聚糖结构域,104个BnPC具有N-糖基化位点。共线性分析结果表明,基因组复制和片段重复在该家族的扩张中起着重要作用。表达谱分析结果表明,部分BnPC基因的表达具有组织/器官特异性,95个BnPC基因至少对旱、盐、冷和高温胁迫中的一种产生响应。     

甘蓝型油菜分枝数QTL定位及其候选基因预测

分枝数是影响油菜产量的重要株型性状之一。为了有助于油菜分枝数的分子标记辅助育种,以甘蓝型油菜品系888-5(多分枝)和M083(少分枝)杂交形成的重组自交系(RIL)群体为材料,通过利用第一张油菜60KSNP芯片对群体进行高通量SNP分型,并结合单环境和多环境2种QTL检测方法对RIL群体在4个环境(武汉-2012、武汉-2013、扬州-2012和扬州-2013)下分枝数进行QTL定位。结果表明:共检测出18个分枝数QTL,分布于A2、A6、A7、C1和C4连锁群。其中11个QTL在2个以上环境下可重复检测到;有2个QTL与环境之间存在互作效应。主效QTL 2个(qBN2-3和qBNE2-1),分别在3个、4个环境下重复检测到,可解释的表型变异为13.12%~20.60%,2.80%~30.10%。qBNE2-1与环境存在互作效应。另外,通过利用SNP标记侧翼序列和油菜基因组比对作图,从3个QTL(qBN2-1、qBN7-6和q BN7-8,三者可解释的表型变异分别为19.40%~17.30%、5.70%~12.21%和7.88%~10.32%)的基因组区段内(分别为279kb、165kb和562kb)共筛选出4个与分枝数有关的候选基因,它们的拟南芥同源基因(分别为CUC2、PIN3、F23N20.8和PIN4)均参与拟南芥分枝数的分化或形态建成。