甘蓝型油菜每角粒数的全基因组关联分析

每角粒数是油菜重要的产量构成因子,增加每角粒数有助于提高油菜的籽粒产量。利用Illumina 60K SNP芯片对496份具有代表性的油菜资源进行基因型分析,考察该群体在2个环境中的每角粒数,利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析。结果表明,本群体在2个环境中每角粒数的广义遗传力为57.7%。利用MLM和GLM模型分别检测到9个和20个位点,所有MLM位点均得到GLM结果的验证。6个位点与前人定位的QTL重叠,其中2个位点得到2次验证,其余14个是新位点。在7个位点附近找到了候选基因,其中在C09染色体的位点Bn-scaff155761-p74980附近找到已克隆的油菜每角粒数基因BnaC9.SMG7b,在其余6个位点附近找到GRDP1、SPATULA、HVA22D、DA2等已知的拟南芥每角粒数基因的同源基因。本研究结果有助于解析油菜每角粒数的遗传基础及其调控机制,为每角粒数的遗传改良奠定了基础。     

甘蓝型油菜BnAPs基因家族成员全基因组鉴定及分析

天冬氨酸蛋白酶(AP)属于四大蛋白水解酶之一,在蛋白质加工、信号转导和胁迫反应中发挥着重要作用。甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,利用蛋白质同源性分析,在甘蓝型油菜中鉴定出154个APs编码基因,分别编码典型、非典型和珠心类天冬氨酸蛋白酶。基因结构分析结果表明,多数BnAPs基因包含1～4个外显子,同一类型的天冬氨酸蛋白酶成员之间蛋白质基序(Motif)分布相似。共线性分析表明,甘蓝型油菜与白菜、甘蓝和拟南芥存在大量的同源基因,约89%的BnAPs基因来自于全基因组复制事件。转录水平检测结果表明,BnAPs基因家族成员在各个组织中均有表达,其中BnAP30.A05.1/A05.2/C05.1/C05.2、BnAP36.A04/C08、BnAP39.A06/C03在授粉后的柱头显著提高。BnAPs基因启动子区域顺式元件分析结果表明,逆境相关的顺式调控元件被显著富集;进一步利用RT-qPCR验证了这些富含逆境相关顺式调控元件的基因在逆境(ABA、NaCl或4℃)处理后的表达水平显著变化,推测这些BnAPs基因可能参与甘蓝型油菜对逆境的响应。进一步和拟南芥同源基因组织表达模式进行比较后发现,大...     

油菜细胞质雄性不育基因orf138、orf288的功能分析

为确定油菜ogu CMS不育基因orf138编码蛋白的毒性与雄性不育的关系以及hau CMS不育基因orf288的核心功能区域,对2个不育基因进行不同长度的截短,进行原核表达和拟南芥、油菜遗传转化。不育基因orf138截短研究结果显示,IPTG诱导后,转入含有跨膜螺旋的pET32a^1-138和pET32a^1-93的大肠杆菌生长受到了明显的抑制,而转入去掉跨膜螺旋的pET32a^45-138的大肠杆菌生长不受影响,表明ORF138的毒性区域位于包含跨膜螺旋的N端;遗传转化结果证实PS∶Rfp138^35-138和PS∶Rfp138^45-138均不能引起拟南芥和油菜雄性不育,说明N端的毒性区域是ORF138引起植物雄性不育所必需的。不育基因orf 288不同长度截短的超表达载体拟南芥转化结果显示,PS∶Rfp288^104-288、PS∶Rfp288^134-288和PS∶Rfp288^164-288的转基因阳性苗出现雄性不育...     

利用CRISPR/Cas9技术突变BnaMPK6基因降低甘蓝型油菜的耐盐性

甘蓝型油菜是我国一种重要的油料作物。MPK6是一种丝裂原活化蛋白激酶, MAPK级联途径可以被各种胁迫激活,进而调节植物对胁迫的响应,在植物响应非生物胁迫过程中发挥着重要的作用,但在甘蓝型油菜盐胁迫响应过程中的功能还尚不清楚。基因结构和蛋白序列分析表明,MAPK6在十字花科芸薹属植物种间分化相对保守,基因结构相似,蛋白之间均有相同的STKc＿TEY＿MAPK结构域,与胁迫和生长发育相关。为探究其功能,本研究利用CRISPR/Cas9技术对BnaMPK6基因进行编辑,通过农杆菌介导的方法将BnaMPK6基因转入到甘蓝型油菜中,获得了BnaMPK6基因4个同源拷贝同时突变的材料:cr-bnampk6-13-1和cr-bnampk6-49-1。cr-bnampk6突变体表现出明显的盐敏感性:在100 mmol L^–1和150 mmol L^–1浓度的NaCl溶液处理下,功能缺失突变体长势明显缓慢,并且株高和鲜重显著低于野生型植株,但根长无明显差异。此外,在盐胁迫下,功能缺失突变体体内的活性氧和丙二醛含量的积累显著高于野生型对照,脯氨酸含量也明显高于野...     

甘蓝型油菜萌发期耐盐碱性高效鉴定及抗性资源筛选

种子萌发期对盐碱胁迫最敏感,因而建立准确、简便、高效的种子萌发期耐盐碱鉴定评价体系对于筛选出优质耐盐碱油菜种质具有重要价值。本研究以166个甘蓝型油菜品种、骨干亲本和杂交组合等为试验材料,用穴盘、医用纱布、方形容器等组建了一套油菜水培萌发装置。依靠此系统,选取1.0%NaCl和0.10%Na₂CO₃模拟盐碱混合胁迫,对甘蓝型油菜种质萌发期抗性进行了鉴定与评价。研究结果显示,高盐碱胁迫抑制油菜种子萌发,且不同基因型种子材料萌发期耐盐碱性存在广泛的遗传变异性。进一步对油菜种子萌发后状态进行分级,可将所测定的166份油菜资源分为4个耐盐碱等级,其中,筛选获得11份抗性等级为3级的耐盐碱油菜资源,主要包括华油杂62、华油杂158、67棚20育11、67棚20育16等品种、骨干亲本和杂交组合。本研究为油菜耐盐碱遗传研究与育种改良提供了鉴定技术和种质资源。     

改造传统农学专业创新人才培养模式

随着我国农业的发展，传统农学专业的教育模式存在严重缺陷。为此，应一方面注意学科的交叉融合，加强学科建设，特别重视用现代生物技术提升传统学科，促进学科发展，从而拓宽专业培养口径；另一方面注重科研教学结合，以科研带动人才培养体系建设，实行培养制度及培养过程的改革。     

油菜杂种优势利用的一条可能途径—细胞核＋细胞质雄性不育

油菜细胞核+细胞质雄性不育(GCMS)三系是在综合了波里马细胞质雄性不育(CMS)三系和细胞核雄性不育两系优点的基础上提出的一种油菜杂种优势利用的新途径。本文根据细胞核雄性不育基因的显隐性的不同,将GCMS分成显性细胞核+细胞质雄性不育三系(DGCMS)和隐性细胞核+细胞质雄性不育三系(RGCMS)。     

甘蓝型油菜遗传多样性及其与杂种表现的关系

以3个双低甘蓝型油菜自交不亲和系、 22个不同来源的父本品种及其按NCⅡ法配制的66个杂种为材料, 应用AFLP及RAPD标记技术研究亲本的遗传多样性及遗传距离与杂种产量、含油量的关系. 结果表明, 根据遗传距离可将3个自交不亲和系分为2组, SI-1300和SI-1310为一组, SI-1320单独为一组; 父本品种分为5组, 中国品种为1组, 国外品