甘蓝型油菜黄籽与褐籽发芽率及相关性状的比较

甘蓝型（Ｂ．ｎａｐｕｓ）黄籽油菜Ｙ２Ｄ５ ６相株系及９５０１１、宁油１０号、ＨＤＹ１８－４、Ｈ９７０８ ４个品种（系）的黄籽和褐发芽率等性状比较分析表明,基因型对发芽率等性状有影响,粒色对发芽率等性状也有影响,一般褐籽优于黄籽。产生这种现象的原因可能与黄籽成熟度不够,种皮较薄有关。因此,有甘蓝型油菜黄籽育种中,要特别注意选择高质量的黄籽类型。     

甘蓝种和芥菜型油菜细胞质的遗传多样性

对36份供试材料（15份甘蓝种材料、12份芥菜型油菜、4份不同细胞质类型的甘蓝型油菜、2份白菜型油菜及黑芥、埃塞俄比亚芥、芸芥各1份）进行叶绿体和线粒体SSR分析。7对多态性叶绿体特异的SSR引物在参试材料中共检测到31条多态性条带,每个位点等位基因为3~8个,平均4.43个,PIC值为0.234~0.711,平均为0.550。 2对线粒体特异的SSR引物检测到多态性条带数分别为3和5,PIC值分别为0.409和0.558。将线粒体与叶绿体的SSR标记合并,36份材料的遗传相似系数为0.538~1.000,在遗传相似系数 0.700 处,36份材料可明显分为5类,分别为芥菜型油菜、甘蓝型油菜和白菜型油菜、埃塞俄比亚芥和黑芥、甘蓝、芸芥,结果与传统的分类一致。芥菜型油菜内存在4种单倍型,而甘蓝仅有一种单倍型,芥菜型油菜材料间的细胞质遗传多样性高于甘蓝种材料间的细胞质多样性。     

芥菜型油菜与甘蓝型油菜种间杂种后代的RAPD分析

 为了揭示芥菜型油菜与甘蓝型油菜种间杂种后代的遗传分离规律 ,用芥菜型油菜四川黄籽作母本与甘蓝型油菜 10 47自交系杂交 ,杂种F1人工自交或用 10 47自交系花粉回交 ,然后将亲本、杂种F1、F2 和BC1代用 16个随机引物进行PCR扩增。共扩增出 98条带 ,其中双亲共有的带 35条 ,四川黄籽特异带 30条 ,10 47特异带 33条。带型统计分析结果表明在芥甘杂种后代中来自 10 47的遗传物质比来自四川黄籽的遗传物质更能传递给后代 ,这种趋势与杂种后代植株的育性无关 ,在回交后代中四川黄籽的遗传物质比在自交后代中丢失更快。并对造成芥甘种间杂种后代分离扭曲的原因进行了探讨。     

甘蓝型油菜BnFAD2基因的生物信息学分析

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtFAD2为参考序列,通过BLAST进行同源序列比对,获得FAD2基因在甘蓝(Brassica oleracea)、白菜(Brassica rapa)和甘蓝型油菜(Brassica napus)基因组中的同源拷贝。运用生物信息学方法分析其氨基酸序列的组成、蛋白质基本理化性质、亚细胞定位、亲水性和疏水性、蛋白质二三级结构、保守结构域,并对FAD2基因编辑靶点进行预测及sgRNA设计。在白菜、甘蓝与甘蓝型油菜获得2条FAD2基因同源蛋白质序列;亚细胞定位显示这些AtFAD2同源蛋白质均位于内质网,肽链表现为疏水性、比较稳定;蛋白质序列二三级结构预测表明,主要以α-螺旋和无规则卷曲为组成成分;蛋白质序列保守结构域分析显示,FAD2具有高度的序列保守性,属于Membrane-FADS-like超家族,且含PLN02505保守结构域;系统进化树构建分析显示,甘蓝型油菜和白菜、甘蓝以及芥菜型油菜具有紧密的亲缘关系;CRISPR-Cas9基因编辑靶点分析发现,甘蓝型油菜FAD2基因中存在10段高度保守性序列可作为候选靶点,并设计出相应的sgRNA。     

甘蓝型黄籽油菜主要品质性状间的相关性分析

 【研究目的】为探讨不同田间环境条件下,同一甘蓝型黄籽油菜基因型各品质性状之间的相关关系,【方法】以甘蓝型黄籽油菜基因型GH01为材料,研究了由播期与密度形成的9种田间环境条件下粒色及其它主要品质性状间的相关性。【结果】结果表明：黄籽度与胚含油量、种子含油量间呈明显的负相关关系（相关系数分别为r=-0.6617和r=-0.7458*）,胚含油量与胚蛋白质含量、种子含油量之间仍保持着极其显著的负相关和正相关关系（相关系数分别为r=-0.9071**和r=0.8973**）。【结论】甘蓝型黄籽油菜黄籽度、种子含油量之间的相关关系随供试基因型的不同而发生变化,但另一些品质性状（含油量、蛋白质含量）间的相关关系并不因供试基因型间的差异而改变。     

白菜型油菜和羽衣甘蓝种间杂交的初步研究Ⅰ.取材时间对子房离体培养结籽率的影响

黄籽白菜型油菜和黄籽甘蓝人工合成甘蓝型油菜是解决现有甘蓝型油菜黄籽不稳定的有效途径之一.研究以黄籽白菜型油菜和黄籽羽衣甘蓝进行种间杂交,通过子房离体培养克服种间杂交的不亲和型,并对授粉后取材时间和子房培养效率进行分析,研究结果表明:不同基因型的羽衣甘蓝和白菜杂交结籽率有一定差异;授粉后10～17d取材进行子房培养都是有效的,其中15 d左右效果较好.     

白菜型油菜和羽衣甘蓝种间杂交的初步研究Ⅰ.取材时间对子房离体培养结籽率的影响

黄籽白菜型油菜和黄籽甘蓝人工合成甘蓝型油菜是解决现有甘蓝型油菜黄籽不稳定的有效途径之一。研究以黄籽白菜型油菜和黄籽羽衣甘蓝进行种同杂交，通过子房离体培养克服种间杂交的不亲和型，并对授粉后取材时间和子房培养效率进行分析，研究结果表明：不同基因型的羽衣甘蓝和白菜杂交结籽率有一定差异；授粉后10-17d取材进行子房培养都是有效的，其中15d左右效果较好。     

甘蓝型油菜和芸芥属间杂交的亲和性研究

为了利用芸薹属近缘属的基因资源进行油菜品种改良,探索了甘蓝型油菜×芸芥的属间杂交亲 和性。以甘蓝型油菜湘油15号、中油821和J-2为母本,三营芸芥和东郊芸芥为父本,进行人工远缘杂 交试验。结果表明:甘蓝型油菜与芸芥属间杂交亲和性较低,杂交亲和性的强弱与亲本材料有关,不同 品种的甘蓝型油菜与不同品种的芸芥属间杂交亲和性(真杂种苗数/授粉花蕾数)不同,湘油15号与三 营芸芥的亲和程度最高,为0．036,J-2和东郊芸芥的亲和程度最低,为0．014。     

芥甘杂交选育甘蓝型黄籽油菜的研究

甘蓝型黄籽油菜育种是当前油菜育种的一个主要研究方向,但甘蓝型油菜中缺乏黄籽基因资源.利用芥菜型黄籽地方品种四川黄籽作为基因供体,与甘蓝型双低油菜品种进行种间杂交,在BC1F2代发现黄籽单株,经过3个世代的自交纯化,已获得高油分、双低或单低的黄籽甘蓝型油菜新种质.     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交的亲和性分析

甘蓝型油菜是由甘蓝与白菜型油菜杂交,染色体自然加倍而成.与甘蓝亲本相比,甘蓝型油菜的遗传资源狭窄,利用甘蓝资源是拓宽甘蓝型油菜遗传背景的方式之一,但是甘蓝与甘蓝型油菜杂交存在生殖隔离.利用29份甘蓝与1份自然甘蓝型油菜杂交;利用12份自然甘蓝型油菜,8份人工合成甘蓝型油菜,48份新型甘蓝型油菜和95份人工合成甘蓝型油菜同自然甘蓝型油菜杂交的DH系与1份甘蓝杂交,期望筛选出亲和性高的甘蓝或者甘蓝型油菜.对7份甘蓝与甘蓝型油菜柱头识别反应和胚珠发育观察,发现甘蓝花粉能够在甘蓝型油菜柱头上正常萌发、伸长和生长,但是授粉10d后胚珠开始败育,直到30d完全死亡.尽管29份甘蓝与甘蓝型油菜杂交平均结实率低(36.00%),但是一份野生甘蓝K8934与甘蓝型油菜的结实率能达到148.60%.4种不同类型的甘蓝型油菜与甘蓝杂交均表现低的可交配性,平均结实率差(10.90%).说明了从变异广泛的甘蓝材料中,可能筛选到与甘蓝型油菜杂交亲和性高的甘蓝材料.     

芸薹属AC 基因组MTP1 基因的生物信息学分析

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtMTP1基因序列为参考,利用白菜(Brassica rapa)、甘蓝(Brassica oleracea)、甘蓝型油菜(Brassica napus)全基因组数据对MTP1基因进行全基因组水平鉴定,通过Blastn比对和保守结构域分析,在芸薹属AC基因组中共鉴定到8个MTP1基因,其中白菜1个、甘蓝3个、甘蓝型油菜4个(A亚基因组3个、C亚基因组1个)。生物信息学分析结果表明,在蛋白质理化性质、二级结构、跨膜结构域、磷酸化位点等方面,3个物种中的MTP1基因间各有差异,并使用甘蓝型油菜转录组数据比较分析4个BnMTP1基因在不同组织部位的表达模式。     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交的亲和性分析简

甘蓝型油菜是由甘蓝与白菜型油菜杂交,染色体自然加倍而成.与甘蓝亲本相比,甘蓝型油菜的遗传资源狭窄,利用甘蓝资源是拓宽甘蓝型油菜遗传背景的方式之一,但是甘蓝与甘蓝型油菜杂交存在生殖隔离.利用29份甘蓝与1份自然甘蓝型油菜杂交;利用12份自然甘蓝型油菜,8份人工合成甘蓝型油菜,48份新型甘蓝型油菜和95份人工合成甘蓝型油菜同自然甘蓝型油菜杂交的DH系与1份甘蓝杂交,期望筛选出亲和性高的甘蓝或者甘蓝型油菜.对7份甘蓝与甘蓝型油菜柱头识别反应和胚珠发育观察,发现甘蓝花粉能够在甘蓝型油菜柱头上正常萌发、伸长和生长,但是授粉10d后胚珠开始败育,直到30d完全死亡.尽管29份甘蓝与甘蓝型油菜杂交平均结实率低(36.00%),但是一份野生甘蓝K8934与甘蓝型油菜的结实率能达到148.60%.4种不同类型的甘蓝型油菜与甘蓝杂交均表现低的可交配性,平均结实率差(10.90%).说明了从变异广泛的甘蓝材料中,可能筛选到与甘蓝型油菜杂交亲和性高的甘蓝材料.     

B染色体组对芸苔属部分同源染色体组A．B．C之间染色体配对关系的影响

观察了芸苔属４个种（黑芥、甘蓝型油菜、芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥）间杂种Ｆ＿１花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体的配对行为，结果表明，芥菜型油菜×黑芥、埃塞俄比亚芥×黑芥、芥菜型油菜×埃塞俄比亚芥、芥菜型油菜×甘蓝型油菜和甘蓝型油菜×埃塞俄比亚芥Ｆ１杂种分别平均表现出９．７７Ｉ＋８．０３Ⅱ＋０．０３Ⅲ、８．８２Ｉ＋８．０２Ⅱ＋０．０５２Ⅲ，２．５６Ｉ＋１４．９８Ⅱ＋０．３９Ⅲ＋０．３３Ⅳ（Ⅴ），１４．１７Ｉ＋１１．１５Ⅱ＋０．１３３Ⅲ＋０．０２７Ⅳ和１５．４２Ｉ＋１０．１４Ⅱ＋０．０８５Ⅲ＋０．０１４Ⅳ的构型。由此说明，在芸苔属Ａ、Ｂ和Ｃ染色体组之间，Ａ与Ｃ的同源性大于Ａ与Ｂ或Ｂ与Ｃ的同源性；同时，Ｂ染色体组对Ａ与Ｂ、Ａ与Ｃ及Ｂ与Ｃ之间的部分同源染色体配对关系没有影响。     

甘蓝型油菜黄籽突变对含油量和蛋白质含量的影响

籽粒颜色是油菜重要的农艺性状之一,传统观点认为黄籽油菜由于降低了纤维素含量从而提高了含油量和蛋白质含量,但在不同的研究中,黄籽与含油量和蛋白质含量的关系并不一致,这可能是环境因素对其有重要影响。本研究在获得的一个单基因黄籽突变材料的基础上,从同一个单株上分离出黄籽油菜和褐籽油菜,从而最大可能地降低了环境因素的影响。通过对同一单株来源的黄籽和褐籽油菜含油量和水解氨基酸含量的测定,发现黄籽突变不影响含油量,但显著提高蛋白质含量。电子显微观测显示黄籽种皮内层细胞壁显著变薄,推测该因素导致饼粕中纤维素含量降低从而提高了蛋白质含量。同时水解氨基酸测定结果显示苯丙氨酸在黄籽中提升幅度最大,暗示苯丙氨酸代谢与该黄籽突变基因功能有关,定量PCR结果也显示与细胞壁合成有关的β-葡聚糖水解酶基因和种皮色素合成相关的苯丙氨酸解氨酶基因与该黄籽突变有关,与TT基因无关。推测原用于种皮色素合成的苯丙氨酸和丙氨酸黄籽突变后改用于蛋白质合成,而蛋白质含量的提高和细胞壁成分的降低大致相抵,因此含油量无显著变化。另外值得注意的是油菜饼粕赖氨酸含量很高,黄籽油菜赖氨酸含量更高,适合作为谷物饲料的赖氨酸添加来源。     

甘蓝型油菜与黑芥种间杂种的合成

为利用黑芥抗病基因进行甘蓝型油菜遗传改良,采用胚培养方法克服种间杂交生殖隔离障碍进行黑芥与4个甘蓝型油菜品种之间的杂交.结果表明:以2.5％～5.3％的频率获得了以黑芥为母本、甘蓝型油菜为父本的4个杂交组合的三倍体杂种;以0.4％的频率获得了以陕油5号为母本、黑芥为父本的三倍体杂种,并采用基因组原位杂交进行了杂种的鉴定.通过秋水仙碱处理三倍体的方法成功地获得了相应的双倍体杂种.三倍体杂种主要性状表现出双亲的中间型,花粉无育性.经染色体组加倍所得的双倍体与相应的三倍体相比表现出生长旺盛性特点,花粉育性得到一定恢复.双倍体的获得为进一步将黑芥抗病基因引入甘蓝型油菜提供了条件.     

油菜芥甘种间杂交后代F2及BC1F1群体的遗传分析

根据芥菜型油菜和甘蓝型油菜染色体特异基因的序列设计引物，对芥菜型油菜‘四川黄籽’与甘蓝型油菜‘中双11’杂交后代F2和BC1F1群体进行基因型分析，研究芥甘杂种后代中染色体的遗传规律。结果表明：甘蓝型油菜来源的An03、An08、An09、An10、Cn03、Cn09等6条染色体和芥菜型油菜来源的Aj03、Aj10染色体在BC1F1群体中未见丢失，但Bj07染色体丢失频率最高，达62.83%；F2群体中，芥菜型油菜来源的Aj、Bj基因组染色体比甘蓝型油菜来源的An、Cn基因组染色体丢失多，甘蓝型油菜来源的An08、Cn03染色体和芥菜型油菜来源的Bj08染色体丢失少，分别为1.36%、1.36%和0.90%，而Bj07染色体丢失多，达56.56%；BC1F1群体套袋自交平均结实率仅0.60，最高达5.31，自由授粉平均结实率为1.95，最高达12.85；F2群体套袋自交平均结实率仅0.66，最高达17.70，自由授粉平均结实率为2.18，最高达23.05。综上，芥甘杂交后代中芥菜型油菜遗传物质比甘蓝型油菜亲本的遗传物质更容易丢失，要将芥菜型油菜优异的基因导入甘蓝型油菜创制优质种质，需在油菜芥甘杂交育种的早期世代促进其染色体重组配对。     

(芥蓝×羽衣甘蓝)×白菜型油菜人工合成甘蓝型油菜研究初报

以芥蓝和黄籽羽衣甘蓝的杂种 F1 作母本与黄籽白菜型油菜材料杂交.开展了甘蓝与白菜间多变种复合杂交人工合成甘蓝型油菜初步研究.在4个种间杂交组合中,授粉后20天统计,发育子房率在31.5%～60.1%;每100蕾发育胚珠数为 1.1～60.8;借助胚珠培养获得了1个人工合成甘蓝型油菜新材料,其形态上综合了3个亲本的特征.该人工合成甘蓝型油菜自交高度不亲和,蕾期自交结籽也仅 1.8粒/花蕾;与天然甘蓝型油菜杂交表现较高的亲和性,杂交亲和性表现与天然甘蓝型油菜基因型有关.     

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。     

甘蓝型黄籽油菜主要品质性状与环境效应 基因型差异研究

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了4种不同密、肥(氮素)处理条件下粒色及其它主要品质性状的变化。结果表明:不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型,其粒色等品质性状存在极显著差异;甘蓝型黄籽油菜的品质性状主要决定于基因遗传效应,同时密肥效应和基因型与密肥的互作效应对甘蓝型黄籽油菜的品质也有极显著影响。不同基因型甘蓝型黄籽油菜的品质性状在密肥处理间变异程度不同。     

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.