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。     

甘蓝型油菜MAP激酶4的序列及其诱导表达分析

拟南芥MPK4（AtMPK4）在病害抗性中具有重要作用。本文克隆和分析了油菜MPK4（BnMPK4）的cDNA及其氨基酸序列和诱导表达变化。推导的氨基酸序列含有T201E202Y203磷酸化位点和CD锚定区域,与AtMPK4的序列相似性为95%。用化学物质苯丙噻重氮、甲基茉莉酸、草酸以及核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）分别处理油菜品种中双9号,采用荧光定量PCR方法测定BnMPK4在各诱导或处理后的表达量。结果表明,苯丙噻重氮快速诱导该基因的表达,甲基茉莉酸抑制其表达;草酸和核盘菌均快速诱导该基因上调表达,并且二者的上调表达趋势相似。结果表明油菜MPK4可能在油菜菌核病防卫反应中起作用。     

GAPC和AT2G36580在油菜不同组织器官中的表达差异及其与雄性不育的关系

基于油菜纯合双显性雄性核不育恢复系的芯片表达谱分析结果,本文选择与糖代谢途径相关的两个基因GAPC和AT2G36580,采用荧光定量PCR方法对其在根、茎、叶、花、雌蕊、雄蕊、角果中的表达模式进行分析。结果表明,GAPC和AT2G36580在根、茎、叶、花和角果中均有表达,其中在根中表达量最高,花中表达量最低;GAPC在不育株花蕾发育的减数分裂至单核期被显著抑制,三核期表达量上升,而在可育株花蕾减数分裂至单核期表达量较高,四分体至单核期表达量最高(是减数分裂期的5.06倍),三核期表达量下降;AT2G36580在不育株花蕾发育中一直被抑制,但在可育株花蕾减数分裂至单核期表达量较高,四分体至单核期表达量最高（是减数分裂期的1.69倍）,三核期表达量显著下降。进一步对雌雄蕊中的表达量进行分析表明,这两个基因均在可育植株雄蕊中表达量高,分别是不育株雌蕊（参照）的9.11倍和4.47倍,在雌蕊中表达量比参照显著低;与参照比,在不育株雌雄蕊中表达被显著抑制。初步结果表明GAPC和AT2G36580在油菜恢复系J10中具有相似的表达模式,可能是通过影响雄蕊发育过程中的糖代谢而参与花蕾发育的调控,与不育有密切关系。     

油菜菌核病拮抗菌的筛选及其基因克隆

近年来的研究表明,某些植物促生根际细菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)菌株能诱导植株产生抗病性,同时对植物产生刺激作用.PGPR在植物的根际普遍存在.应用优良菌种促进植物生长和防治病害的研究已获得好的结果,但这些实验多在人工控制的条件下进行,应用于大田生产的效果却很不稳定或无效果.在自然条件下,土著微生物的竞争或其它不良环境因子的影响阻碍了所用细菌的生长,使很多实验表现不出效果.欲使PGPR在生产中稳定、有效地发挥作用,必须加强应用基础理论的研究,并积极采取其它技术措施.本研究试图从促生、生防产碱假单胞细菌中分离和克隆抗植物病害基因,并将它转入作物体内表达,获得抗病的特基因植物.     

甘蓝型油菜BnEIN3基因克隆及菌核病诱导表达

[目的]探讨甘蓝型油菜EIN3（BnEIN3）基因与菌核病抗性的关系。[方法]根据GenBank中已公布的拟南芥EIN-3基因的保守区及甘蓝型油菜EST序列,设计特异性引物,分别进行基因组PCR和RT-PCR扩增,克隆BnEIN3基因。对菌核病不同抗性的3个油菜品种中BnEIN3的表达进行荧光定量PCR检测分析。[结果]克隆得到1947bp的基因片段,与拟南芥EIN3一致性高达82%,有完整的开放阅码框,编码614个氨基酸,其中包含1个EIN3结构域,初步认定该片段为油菜BnEIN3基因。在高抗品种（D083）中,菌核病在侵染后期快速诱导BnEIN3上调表达,且显著高于中抗（中双9号）及高感品种（84039）中该基因的表达水平。在中抗及高感品种中,菌核病均抑制BnEIN3的表达,且中抗品种BnEIN3表达量一直大于高感品种。[结论]BnEIN3可能与油菜对菌核病抗性相关。     

油菜F-box-LRR基因全基因组鉴定与核盘菌诱导应答分析

由核盘菌引起的菌核病是一种重要的真菌性病害,筛选菌核病抗病基因对抗病育种具有重要意义。F-box基因多参与植物抗逆反应,LRR作为抗病基因的重要结构域,在植物抗病防卫中起着重要的作用。本研究通过生物信息学方法在甘蓝型油菜基因组中对F-box-LRR基因进行了全基因组鉴定,基于已发表的中双11组织表达数据以及油菜不同品种中油821（抗病）和Westar（感病）接种核盘菌前后的转录组数据,对可能响应核盘菌诱导的BnF-box-LRR基因进行筛选,并结合荧光定量PCR进行验证。共鉴定到161个BnF-box-LRR基因,从系统进化树上可分为4个亚类（FBXLRR1,FBXLRR2,FBXLRR3和FBXLRR4）,其中第四亚类FBXLRR4在蛋白保守序列分布以及基因结构方面,与其它三个亚类具有较大差异,且与拟南芥参与植物抗逆的同源基因聚为一类,因此推测该分支可能主要参与植物胁迫响应。表达分析表明FBXLRR4家族基因在根和叶中有较高的表达水平,且在核盘菌诱导后具有明显的表达变化,暗示这些基因可能参与油菜菌核病抗性功能。     

黑麦中表现新着丝点活性染色体的鉴定

由于观察到黑麦染色体端粒所在部位异染色质区可能和小黑麦异常胚乳核的出现及谷粒皱缩程度有密切关系(Bennett,1977),现在已将很大注意力集中在异染色质区的后期复制上.然而,已知黑麦端粒异染色质最原始的效应之一,即新着丝点的活性还没有用现代分子和细胞学技术研究过.新着丝点的活性是染色体的一种次级动力学活性(Dartington,1965).已知在某些黑麦自交系里发生过,如'Weihenstephaner Winterroggen O_1'(Kattermann)1939)和'St-     

油菜防卫素和草酸氧化酶基因的克隆与诱导表达水平研究

基于拟南芥、甘蓝及油菜等的植物防卫素(PDF)相关基因序列和已克隆的油菜草酸氧化酶(OXO)基因序列设计PCR引物,对甘蓝型油菜基因组DNA进行扩增,获得了序列大小分别为470bp和629bp的PDF1.2和OXO.生物信息学分析表明,该PDF1.2和GenBank中的相关基因同源性在42%～71%,OXO和GenBank中的相关基因同源性在70%以上.在油菜苗期,油菜黑胫病病原接种后基因PDF1.2表达量增加3倍以上,基因OXO也有不同程度的增强表达;诱导剂acibenzolar-s-methyl诱导基因OXO增强表达,但不能诱导PDF1.2增强表达.诱导的系统表达(非处理叶)高于局部表达(处理叶).这是首次报道油菜PDF1.2克隆和诱导表达结果.     

芝麻EST-SSR引物的开发与应用

为丰富芝麻EST-SSR引物,本研究从实验室构建的高油芝麻品系中芝14号的不同种子发育期cDNA文库中获得45 569条表达序列标签（expressed sequence tags,EST）,通过前处理得到总长17.428Mb的无冗余EST共32 421条。利用MISA和SSR finder软件包工具对EST序列进行SSR位点查找,在这些序列中发现有1 688条Unigene,共有1 949个SSR。共226个序列含2个或2个以上SSR位点。这些SSR中出现频率最高的重复基序类型为三核苷酸(74%)。为开发芝麻EST-SSR引物,探讨EST-SSR用于芝麻品种遗传差异研究的可行性,用12份不同含油量品系材料评价其中34对与油脂代谢相关的基因SSR引物,全部成功扩增,共有3对引物获得多态性条带。结果表明,芝麻EST-SSR 标记开发效率较高,是芝麻SSR标记开发的重要措施,对于芝麻品种的鉴定与遗传多样性分析具有很高的应用价值。       

2009-2012年全国区域试验冬油菜品种菌核病抗性评价

2009-2012年,利用菌核病田间人工病圃对当年参加全国油菜新品种区域试验(区试)的品种(系、组合)进行了菌核病抗性鉴定,以中油821为抗病对照,将参加区试的品种分为抗、感病两种类型,高、中、低抗和高、中、低感六个等级.本文对其中91份综合性状较好、连续两年参加了区试的材料(建议报审的材料)进行了菌核病抗性分析,结果表明:91份材料中抗(耐)性品种仅有31份,并且全部表现为低抗;按参试区域,长江上、中、下游及黄淮组和早熟组的参试品种中抗(耐)性品种所占比例分别为22.73％、37.5％、50％、28.57％和0;按类型,参试的10份常规双低类型材料中抗(耐)病品种有4份;81份杂交双低油菜品种中抗性品种所占比例仅为33.33％.以上研究结果说明,我国亟需加快油菜抗病育种的进程,培育更多适应性广、抗性强的新品种.