甘蓝型油菜种质资源的聚类分析

杂交育种是油菜育种的主要方法之一。为研究甘蓝型油菜种质资源的遗传多样性,以提高甘蓝型油菜种质资源的利用效率,采用近红外光谱法(NIRS)测试了208份甘蓝型油菜种质资源的12个品质性状,方差分析结果表明各性状均达到极显著差异;通过聚类分析的类平均法在聚类阈值λ=4.86处将208份资源划分为6大类,其中第1大类包含170份资源,在聚类阈值λ=3.70处第1大类比较明显的分为4个亚类;通过聚类分析的离差平方和法在聚类阈值λ=27.00处参试资源比较明显的分为7大类。综合2种聚类分析结果最终将208份资源分为13个类群。     

甘蓝型油菜种子萌发期耐苯磺隆种质筛选与综合评价

本研究旨在探讨不同基因型甘蓝型油菜种子萌发期耐除草剂苯磺隆特性, 建立其筛选的评价体系, 选育萌发期耐苯磺隆的甘蓝型油菜品种(系)。采用苯磺隆耐性度量值(T值)、平均隶属函数值(ASF值)、加权耐性系数(WTC值)等指标及相关分析、频数分析、主成分分析、灰色关联度分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法, 鉴定萌发期耐性。通过11份供试材料相对根长的方差分析, 确定了油菜萌发期耐苯磺隆种质资源筛选及评价研究的最佳苯磺隆浓度为25 mg kg ^-1。在此浓度胁迫下, 241份甘蓝型油菜的根长、芽长、率、发芽势、鲜重5个指标均存在显著性差异。根据T值的聚类分析, 将供试种质划分为5个苯磺隆耐性级别, 其中I级3份、II级30份、III级198份、IV级6份、V级4份。对苯磺隆耐性较强的甘蓝型油菜品种(系)为希望106、SWU95和WH-33, 可作为甘蓝型油菜苯磺隆耐性育种和耐性机制研究的重要资源。根长、鲜重、发芽率可作为评价油菜种质资源萌发期耐性的指标性状。     

基于SNP遗传图谱对甘蓝型油菜部分脂肪酸 组成性状的QTL定位

目的 菜籽油在烹饪、食品加工及工业生产中广泛应用,因此,根据生产需要改善菜籽油脂肪酸组分是油菜育种的重要目标。通过对2种环境下甘蓝型油菜主要脂肪酸组成进行QTL定位分析,寻找甘蓝型油菜脂肪酸组分的QTL及影响本群体脂肪酸组分的候选基因。方法以人工合成甘蓝型油菜10D130和甘蓝型油菜常规品种中双11构建高世代重组自交系（RIL）为研究材料,分别于2016-2017年和2017-2018年2个年度在重庆市北碚区2个不同的环境中设置田间试验,收获自交种子,采用气相色谱法3次重复对种子的脂肪酸组分进行分析。利用油菜6K SNP芯片对该RIL群体进行基因分型,DNA样品预处理及芯片处理严格按照Illumina Inc 公司Infinium HD Assay Ultra操作说明进行。取最小阈值LOD 2.0利用JoinMap4.0软件构建高密度遗传连锁图谱。通过QTL IciMapping V4.1完备区间作图法对油菜主要脂肪酸组成进行QTL定位。结果 2种环境中,两亲本各性状间差异及RIL群体各性状在株系间差异均达到显著或极显著水平,且6种脂肪酸含量在2个环境中均表现为连续分布,适合进行QTL检测。构建用于QTL定位的遗传图谱包含1 897个多态性SNP标记,覆盖甘蓝型油菜基因组3 214.19 cM,平均图距1.69 cM。利用此图谱,在2个环境共检测到位于8条染色体上的23个控制脂肪酸组分QTL位点,与硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸和芥酸含量相关的QTL位点分别为6、3、4、5、2和3个,其中在A05、A08和C03染色体上发现多种脂肪酸含量的QTL“富集区”。在A05染色体上检测到亚油酸和亚麻酸含量重叠的主效QTL,亚油酸与亚麻酸表现加性效应相同;在A08和C03上都检测到油酸、廿碳烯酸和芥酸含量重叠的主效QTL,油酸与廿碳烯酸及芥酸表现加性效应相反。与拟南芥脂肪酸代谢基因进行同源性比对分析,在17个QTL置信区间内筛选到22个候选基因,主要通过编码脂肪酸去饱和酶、全羧化酶合酶、碳链延长酶和参与酰基辅酶A生物合成等途径调控脂质的生物合成和代谢。结论 利用甘蓝型油菜6K SNP芯片准确定位了2种环境条件脂肪酸组成的QTL位点,筛选到位于A05、A08和C03染色体上多种脂肪酸QTL的“富集区”,并与拟南芥脂肪酸代谢基因比对出该群体油菜脂肪酸代谢基因,可作为改善油菜籽脂肪酸组成的重要区段及候选基因。     

苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的全基因组关联分析

目的 研究苯磺隆残留对油菜种子萌发的影响,运用全基因组关联分析（genome-wide association analysis,GWAS）揭示苯磺隆胁迫下油菜萌发期相关性状的遗传因子和候选基因,探究油菜在苯磺隆逆境胁迫下的生理形态所反映的基因调控机制,为耐苯磺隆油菜品种的研究提供参考。方法 以241份甘蓝型油菜品种（系）为材料、25 mg·L ^-1苯磺隆溶液为处理液、蒸馏水为对照进行发芽试验。发芽7 d测定并计算相对发芽率、相对根长和相对鲜重。结合芸薹属60K SNP芯片分析群体基因型,通过STRUCTURE软件和TASSEL软件分别对该群体进行群体结构分析以及亲缘关系和LD衰减分析。为有效排除假关联的影响,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）中的6种模型进行比较,确定每个性状GWAS分析的最优模型。同时,利用TASSEL软件在最优模型下对241份材料的3个性状分别进行全基因组关联分析,根据关联SNP位点的LD区间序列预测候选基因。 结果 241份品种（系）群体可分为P1（94份材料）和P2（147份材料）2个亚群,其中约56.28%的材料之间的亲缘关系值为0。全基因组关联分析（K+PCA模型）共检测到16个与性状显著关联的SNP位点,这些位点可解释9.42%—13.14%的表型变异率。通过分析显著SNP位点的LD区间与甘蓝型油菜对应的区间序列,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关,其中9个为细胞色素P450家族基因,5个参与谷胱甘肽合成或代谢过程,2个为多药耐药相关蛋白基因。同时发现与相对发芽率显著相关的基因ATGSTU19编码谷胱甘肽转移酶,参与毒素分解过程,在各种胁迫反应中起重要作用。在相对根长和相对鲜重共同鉴定到的候选基因BnaC02g27690D功能未知。结论 共检测到16个SNP位点与耐苯磺隆性状显著关联,筛选出25个候选基因可能与油菜耐苯磺隆有关。     

氮肥和多效唑对油菜CMS不育系及杂一代的影响

以３个波里玛胞质不育系和４个波里玛胞质不育三系组合为材料，采用田间随机区组试验，连续两年研究了施氮量和施用多效唑对单株花数、不育系的不育度和杂一代恢复度的影响．结果表明：高氮水平可显著降低不育系的不育度和杂一代的恢复度，施用多效唑可显著提高杂一代的恢复度，但对不育系的不育度影响无明显规律．施用多效唑可明显提高单株花数，而提高氮肥水平对单株花数的增加并不明显．     

甘蓝型油菜显性纯合两用系和临时保持系同源化策略

显性纯合两用系转育同源临保系和临保系转育同源显性纯合两用系,两者的选育策略完全不同.纯合两用系转育同源临保系是以纯合两用系可育株作轮回亲本,选显性杂合不育株作定向回交的母本,经高代定向回交,后代自交选择隐性纯合可育株即为同源临保系.临保系转育同源纯合两用系是以隐性纯合可育株作轮回父本,选单基因或双基因杂合体作定向去雄回交的母本,经高代定向回交,后代选育育性分离的株系进行兄妹交,用临保系测显性基因的纯合性而选育出同源纯合两用系.不同遗传模式下的临保系和纯合两用系同源化的选育方法有所不同.该文详细阐述了不同遗传方式下临保系和纯合两用系同源化的技术路线及其遗传模式.     

PEG胁迫下42个油菜品种(系)耐旱性的评价

采用不同浓度PEG处理模拟干旱条件,研究42个不同遗传背景的油菜品种(系)在种子萌发期对干旱胁迫的表现,筛选耐旱性好的油莱种质资源.结果表明:不同油菜品种(系)对干旱胁迫的反应差异较大,根长、芽长、发芽指数均随着PEG浓度的提高而极显著降低.发芽率在10%PEG处理时略高于对照,15%PEG处理时显著低于对照.42个供试油菜品种(系)中,耐旱性较好的占23.8%;比较耐旱的占61.9%;耐旱性较差的占14.3%.其中88009的耐旱性最强,黔油4号的耐旱性最弱.在2种浓度PEG处理下,根长和发芽指数与隶属值间的秩相关系数分别迭显著水平和极显著水平.根长和发芽指数可作为油菜种子萌发期耐旱性的评价指标.     

甘蓝型黑籽和黄籽油菜种子发育过程中种皮色泽差异研究 Ⅱ．黑色素、酪氨酸和酪氨酸酶的变化及相关性

甘蓝型油菜种皮黑色素、酪氨酸酶和游离酪氨酸含量的变化研究结果表明，在种子发育过程中，油菜黑籽与黄籽种皮的黑色素、酪氨酸酶及游离酪氨酸含量差异达极显著水平。种子发育中期，黑籽种皮的黑色素含量逐渐增加，种子成熟时迅速增加，比黄籽增加6倍以上。种子发育后期黄籽种皮的酪氨酸酶活力下降，而黑籽酶活力呈上升趋势。相关分析表明，种皮酪氨酸酶活力与黑色素含量呈显著正相关，与游离酪氨酸含量呈显著负相关，油菜黑籽和黄籽种皮色泽差异与黑色素含量有关，黑色素可能由游离酪氨酸转化而来。     

(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.     

锌胁迫下甘蓝型油菜发芽期下胚轴长的全基因组关联分析

锌(Zn)是重要的微量元素之一,但土壤中过量的锌累积会影响植物的生长发育。本研究以不同遗传来源的140份甘蓝型油菜为材料,利用芸薹属60K SNP芯片对锌胁迫下(30 mg L-1)甘蓝型油菜发芽期相对下胚轴长(RHL)进行全基因组关联分析,筛选与甘蓝型油菜发芽期下胚轴长度显著关联的SNP位点及候选基因。群体结构分析表明,供试的140份甘蓝型油菜被分为2个亚群,其中89%材料间亲缘关系小于0.1,说明供试群体材料亲缘关系比较远。GWAS分析共检测到8个与RHL显著关联的SNP位点,单个SNP位点分别可解释22.0%~33.2%的表型变异。转录组分析获得的差异基因GO富集分析结果表明,上调表达基因主要参与氧化还原反应、离子转运、胁迫反应、防御反应和硫化合物转运。综合全基因组关联分析和转录组测序结果,共鉴定到19个与锌胁迫相关的候选基因,包括编码锌指蛋白家族成员(B-box型和ZFP1)、谷胱甘肽转移酶GSTU21、过氧化物酶家族蛋白、ABC和MFS转运蛋白及细胞壁相关激酶蛋白和一些重要的转录因子(BnaA07g27330D、BnaA02g30270D、BnaA07g27840D、BnaA07g31860D和BnaA07g28000),为深入解析油菜锌胁迫分子机制提供了参考。